Прорезать, а не врезаться

Форштевни с отрицательным уклоном, еще недавно бывшие «визитной карточкой» многокорпусников, стали появляться и на однокорпусных яхтах. Однако является ли для прогулочных судов такая агрессивная форма полезным результатом прогресса или лишь данью требованиям моды? Физика дает однозначный ответ.


Текст Ларса Болле

Когда ребенок рисует кораблик, в 99% случаев он нарисует скошенный наружу форштевень. Так мы приучены. Так испокон веку выглядят торговые суда, да и пиратские тоже. Практически всю жизнь такую форму носа имели и парусные яхты. Лишь за последние 20 лет произошли изменения: штевни современных яхт стали вертикальными, порой же они приобретают обратный (иначе – отрицательный) свес в несколько градусов…

Принято считать, что прямые штевни «быстрые», а отрицательные – «быстрые вдвойне». Другое дело – как они смотрятся. Однако что бы ни думали люди об эстетической составляющей формы носа, прямые и отрицательные штевни стремительно завоевывают рынок.

Волнопронзающий корпус – вот как звучит магическое слово, определяющее новую конструкторскую философию. Водоизмещающий корпус больше не всходит на волну, а прорезает ее. До сих пор это было под силу только скоростным многокорпусникам (отрицательные свесы опробовали именно на многокорпусниках, тогда и были обнаружены их достоинства*), однако сейчас обратный свес начинает приходить и на однокорпусные суда. Самый свежий пример – новый монотип VO 65, итальянская яхта Vismara 34 DS и только что спущенная на воду лодка Влада Мурникова Speeddream 27 – прототип более крупного однокорпусника, на котором американский искатель приключений Брайан Хэнкок собирается один за другим бить все существующие рекорды скорости под парусами.

Понятно, что чем активнее внедряются прямые и обратные свесы на гоночных лодках, тем больше интересуются ими создатели серийных прогулочных яхт. Но смогут ли обычные «крейсера» обрести «волнопронзающие» свойства? И примут ли новую эстетику клиенты?

«Обратный свес форштевня для однокорпусников имеет прежде всего эстетическое значение, – говорит конструктор и постоянный автор журнала YACHT Марк Оливье фон Ален, проектирующий, помимо прочего, классические кэтботы с обратными носовыми свесами. – У современных яхт прямой угол между возвышающейся к носу палубой и обратным штевнем смотрится динамично и гармонично. Это касается штевней, которые имеют небольшой угол завала назад».

Читайте также  Sun Odissey 41: всё под одной крышей

Что ж, согласимся, такой штевень и вправду выглядит «быстрым», поскольку напоминает штевни скоростных многокорпусников, например, тримаранов-монотипов MOD 70 или гоночных машин America’s Cup.

Однако можно говорить и о других последствиях применения таких свесов на крейсерских судах. В первую очередь – о практических. Для маневров в гавани, особенно в северных морях, где принято швартоваться носом, такая форма форштевня – просто катастрофа. Вертикальные свесы, не говоря уж об обратных, мало подходят для того, чтобы обеспечить безопасное расстояние между берегом и лодкой, сохраняя при этом возможность сойти с носа на причал. При маневре возле швартовных палов такие свесы лишают рулевого ясного ощущения, какой остался запас между яхтой и палом. Это можно сравнить с автомобилем с очень длинным и изогнутым капотом, конец которого водителю не виден – запарковать такую машину без хорошего глазомера непросто.

«Да, штевни с обратным свесом у однокорпусных яхт способны прорезать волны, но они имеют смысл лишь в сочетании с предельно малым водоизмещением, очень острой носовой частью и сильно отнесенным назад ЦТ, – продолжает фон Ален. – Для океанской крейсерской яхты целесообразнее все же штевень с обычным свесом».

Наклон штевня определяет и форму носовых шпангоутов.

Штевень с нормальным свесом влечет за собой применение V-образных носовых шпангоутов, при которых в носу возникает тем большая подъемная сила, чем глубже носовая часть яхты погружается в воду. Вместе с тем такая форма сочетается с сильной потерей кинетической энергии яхты при ходе на волнении: торможение – непременное следствие комфортного плавания

При U-образных носовых обводах поведение лодки иное: вертикальный надводный борт не препятствует погружению носовой части в воду. В некоторой степени эту задачу принимает на себя плоское днище, из-за чего носовая часть лодки испытывает довольно сильные удары. Однако «усилий» плоского днища недостаточно, поэтому лодка принимает на себя едва ли не каждую волну, которая прокатывается по плоской палубе к корме. Внезапное увеличение веса лодки тоже ведет к потере кинетической энергии и тормозит яхту, хотя и заметно слабее, чем в случае V-образной формой носовых шпангоутов. Определенной компенсацией в данном случае является большая, чем при наклонном штевне, длина корпуса по КВЛ, но и этого, как правило, мало, поэтому платой за скорость неизбежно становится плохое поведение на волнении. И еще момент: так как нос под тяжестью воды опускается еще ниже, то это ведет к увеличению сопротивления (по-английски – nosediving), результатом которого становится подъем кормы с полным или частичным выходом из воды, что в итоге ведет к брочингу. Правда, справедливости ради надо отметить, что для этого требуются условия, при которых большинство крейсеристов находятся в гавани.

Читайте также  Hanse 505: путь к лучшему

«Сегодня большинство яхтсменов выходит в море при ветре не сильнее пяти баллов, – говорит Марк Оливье фон Ален. – В этом случае прямоштевник может оказаться более быстроходным за счет большей длины по КВЛ, а недостатки вертикального форштевня еще не будут так заметны».

Nosediving долгое время был большой проблемой многокорпусников. Это же стало причиной появления и развития штевней с обратным свесом.

«Идея была в том, чтобы прорезать волну, но при этом быстро сбрасывать воду с палубы», – говорит Рольф Фролийк, один из создателей катамарана Alinghi.

Поплавки катамарана в носовой части напоминали перевернутую яхту, будучи узкими сверху и широкими внизу. За счет этого при вхождении поплавка в волну большой подводный объем плавучести способствовал быстрому его выходу наверх из воды.

«Это преимущество узких и длинных корпусов – они стабильны, как трамвай на рельсах, – и легких яхт, не имеющих больших объемов», – подытоживает Рольф Фролийк.

Оба условия, заметим, прямо противоположны тем, которые мы наблюдаем на однокорпусниках. Поскольку однокорпусные яхты получают необходимый для движения под парусами восстанавливающий момент за счет тяжелого балластного киля, им требуются большие объемы, чтобы обеспечить судну должную плавучесть. Объемы же можно получить лишь за счет достаточно большой ширины корпуса. Получается замкнутый круг, выхода из которого пока не видно.

Возможно, впрочем, нащупать выход удастся Владу Мурникову и Брайану Хэнкоку со Speeddream 27. Они хотят создать лодку, в носовой части напоминающую поплавок многокорпусника, а в корме похожей на «нормальную» яхту. При этом судно должно быть предельно легким, с малой осадкой и высоким восстанавливающим моментом, чтобы паруса могли работать эффективно. Добиться этого предполагается за счет различных технических решений, в частности, отклоняемого на 80° балластного фальшкиля. При крене яхты всего в 10° плавник киля полностью выходит из воды на ветер и создает столь высокий восстанавливающий момент, какой не в состоянии обеспечить погруженный в воду балластный киль. За счет этого балластный бульб может быть меньше, лодка легче и меньших объемов. Поэтому на ней можно сделать острый нос, который будет прорезать волну, а специально профилированная палуба будет способствовать уходу принятой на борт воды, прежде чем та достигнет кокпита. Как все это будет работать, станет известно в ближайшее время, когда начнутся ходовые испытания.

Возможны ли такие решения на крейсерских яхтах?

«На таких яхтах требуется комфорт и приличные по размеру помещения, поэтому такие лодки всегда будут широкими, тяжелыми и с относительно небольшой площадью парусности», – отмечает Рольф Фролийк.

Тогда какой смысл в применении штевней с обратным свесом?

Читайте также  Новая родина NAJAD

«Все дело в эстетике, – вторит Фролийк своему коллеге фон Алену. – И небольшая прибавка в скорости, потому что обратные свесы имеют лучшую аэродинамику, а кроме того, немного экономится масса палубы».

Другими словами, нос с обратным свесом имеет смысл в классах-монотипах, когда нужно создать корпус нужной длины. В «боксовых» классах наподобие VO 70, оптимизированных на полные курсы, желательны большие объемы в носу, что делает на них невозможным применение таких штевней. Для чисто крейсерских яхт такие штевни также излишни и нелогичны, хотя многие яхтсмены и мечтают о них. Такова сила моды. Но здравый смысл голосует за классический форштевень и самый обычный свес.

Сокращенный вариант. Опубликовано в Yacht Russia №1-2 (49), 2013 г.