В предыдущих статьях мы рассматривали настройки стакселя и грота как одиночного основного паруса, крыла с тонким поперечным профилем. Но поскольку оба основных паруса расположены в непосредственной близости друг от друга и обтекаются одним потоком воздуха, то естественно предположить наличие их взаимного влияния. И стаксель и грот являются самостоятельными аэродинамическими поверхностями , оба создают тяговое усилие , двигающее яхту вперед.
Но идеально работают только в паре, помогая и дополняя друг друга. Поэтому стаксель и грот можно рассматривать как единый основной парус — как крыло, оборудованное закрылком .
Вихревая теория крыла основных парусов.
В настоящее время в яхтинге взаимодействие парусов рассматривается на основании вихревой теории крыла — исходя из наличия циркуляции вокруг обоих основных парусов. Основная роль в паре грот — стаксель принадлежит стакселю. Бесспорно, что воздух, протекающий в щели между гротом и стакселем, имеет повышенную скорость. Однако это прежде всего сказывается на скорости потока, обтекающего подветренную сторону стакселя. Частицы воздуха, вырываясь из щели, увлекают с собой воздух с подветренной стороны стакселя .Соответственно ускоряется поток вдоль всей подветренной поверхности стакселя, увеличивается циркуляция вокруг его профиля и возрастает аэродинамическая сила. И что еще важно — парус может работать без срыва потока на больших углах атаки. Вызванная скорость у передней шкаторины грота увеличивает угол атаки, под которым поток натекает на стаксель. Благодаря этому аэродинамическая сила растет и отклоняется вперед — на более выгодный угол.
Грот работает в области потока, отклоняемого вызванными скоростями у задней шкаторины стакселя. Это приводит к уменьшению угла атаки грота. Воздух, отраженный от стакселя, как бы прилипает к подветренной поверхности грота, благодаря чему предотвращается отрыв от нее пограничного слоя. Стаксель влияет и на положение критической точки, она перемещается с наветренной стороны мачты ближе к ее передней кромке. В результате уменьшается скорость потока с подветренной стороны грота и сильно снижается пик разрежения у передней шкаторины. Поэтому тенденция к отрыву пограничного слоя и образованию завихрений на гроте ослабевает, парус более эффективно работает на больших углах атаки, чем без стакселя.
Из вышесказанного ясно , как важно в яхтинге правильно настроить промежуток между основными парусами. Ширина промежутка (щели) между стакселем и гротом регулируется целым рядом различных факторов: боковым изгибом мачты, положением кип стаксель шкотов, натяжением стаксель шкотов, положением каретки грота шкота,натяжением грота шкота, глубиной «пуза» грота. Выставив правильно эти параметры, можно осуществить тонкую настройку взаимодействия основных парусов.
Настройка основных парусов.
Но зачастую в яхтинге достаточно более грубой настройки ширины щели , которая зависит от установки основных парусов относительно друг друга. Желательно , чтобы форма задней шкаторины стакселя повторяла форму задней шкаторины грота. Хотя это, на самом деле, практически невозможно. Но почему бы не стремиться к идеалу. Тем более , что это приведет к более комфортному яхтингу.
В слабый и средний ветер нужно установить грот таким образом, чтобы, приводясь к ветру, видеть следующее: передняя шкаторина грота обезветрена и заполаскивает равномерно по всей высоте паруса.
В то же самое время стаксель находится на грани заполаскивания (передняя шкаторина слегка подрагивает, трепещут все наветренные колдунчики).
Заполаскивание передней части грота может быть вызвано тем, что задняя шкаторина генуи закрыта и отражает ветер в грот. Если дело обстоит так, то проблему можно решить, сдвинув «пузо» стакселя вперед (набив фал) и/или потравив стаксель-шкот .
Чтобы сохранить правильный баланс руля при усилении ветра, можно сузить щель, обезветрив таким образом грот вблизи мачты. Если же обезветрена слишком большая часть грота, значит, щель является очень узкой и чрезмерно ограничивает поток воздуха. В такой ситуации, чтобы не рифить грот, попробуйте следующее:
-Немного ослабьте стаксель-шкот;
-Увеличьте твист грота (сдвиньте каретку в наветренную сторону и ослабьте шкот);
-Уплостите грот.
Если щель станет слишком широка, то грот лишится дополнительной силы тяги, возникающей в результате взаимодействия основных парусов. Если это произошло, попробуйте следующее:
— Ослабьте гика-шкот (увеличится тяга и скорость);
— Натяните стаксель-шкот (сможете пойти острее);
— Увеличьте глубину грота (увеличится тяга и скорость);
Естественно, что все изложенное в этой статье необходимо сопоставить со сказанным ранее о стакселе и гроте. Такое сопоставление несколько усложнит алгоритм настройки основных парусов. И тем не менее:
— Парус наиболее эффективен на грани заполаскивания;
— Лучше недобрать шкоты, чем перетянуть их:
— Ширина щели оптимальна, если первым начинает заполаскивать грот.
Влияние формы основных парусов на движение яхты.
Иногда вибрирует задняя шкаторина паруса. Если основной парус имеет булинь, булинь натягивают, пока вибрация не прекратится. Натяжение булиня может загнуть заднюю шкаторину крючком в наветренную сторону . Ни вибрация, ни изгиб крючком задней шкаторины не оказывают серьезного влияния на работу паруса, однако второй вариант менее раздражителен для яхтсменов и защищает основной парус от износа.
Большие генуи, кроме обычного булиня в задней шкаторине, нередко имеют булинь и в нижней. Натягивайте булинь, пока не прекратится вибрация шкаторины.
Изменение формы основных парусов по сути аналогично переключению передачи в автомобиле. Первая передача используется, когда требуется полная мощность движителя для разгона или преодоления высоких волн. Если нужна тяга больше, чем острота курса — используйте глубокие паруса с большим твистом. Такая форма основного паруса применяется в гонке для разгона после смены галса на лавировке, а также при большом волнении и переменном ветре.
-Глубокие паруса с большим твистом и круглым входом;
-Широкий курсовой сектор, максимальная тяга, полнее к ветру;
Вторая передача используется, когда ветер усиливается, а состояние моря остается прежним. Можно увеличить скорость яхты и пойти острее к ветру. Шкоты выбирают туже, основные паруса уплощают, но вход оставляют круглым, чтобы сохранить относительно широкий курсовой сектор.
-Уплощенные паруса, шкоты выбраны туже, вход круглый;
-Тяга и острота средние, курсовой сектор немного сужен;
3-я передача используется в идеальных условиях — в средний ветер на гладкой воде. В такой ситуации можно идти максимально круто к ветру, сохраняя хорошую скорость. Основные паруса сильно уплощены, шкоты выбраны втугую. Вход стакселя сделан плоским (фор-штаг набит), а «пузо» у стакселя и у грота смещено назад. Максимальная острота курса при меньшей тяге, узкий курсовой сектор.
Высокая передача используется также, если в сильный ветер не хотите брать рифы. В этом случае увеличиваете твист парусов и немного ослабляете шкоты, чтобы частично обезветрить основные паруса (уменьшить силу тяги и крен).
Конечно вышесказанное, это упрощённая схема, дающая общие рекомендации по настройке основных парусов в яхтинге. На сильном ветру хорошо иметь более плоские паруса. С другой стороны, на сильной волне хорошо бы нести полные паруса с круглым входом. Но сильное волнение – это почти всегда сильный ветер. И как быть в этом случае? Правильный ответ заключается в поиске грамотного компромисса , выбора оптимальной формы основных парусов и величины щели между ними с учётом всего того, о чём было сказано выше.
Поскольку грот и стаксель работают в воздушном потоке как единая аэродинамическая поверхность, то и настраивать их требуется совместно. Но лучше сначала настроить геную, чтобы добиться хорошего хода яхты, и только после этого подстраивать грот и щель , чтобы обеспечить хороший баланс руля и равномерный ветровой поток между основными парусами.
По материалам книги "Настройка парусов и такелажа" Ивар Дедекам