Итак, от Фолклендских островов яхта должна была пойти сначала к экватору на север, точнее немного на северо-восток, чтобы уклониться от встречного бразильского течения, смотрите маршрут экспедиции. Примерно от экватора предполагали войти в известное океанское течение Гольфстрим, которое поможет яхте выбраться на север. Другие статьи здесь https://dzen.ru/profile/editor/id/5fd4dd442073d8706d992c02/publications
На пути от экватора к Багамским островам (а это уже почти дома) яхта попала в шторм, в котором вновь (!) надломился отремонтированный на Фолклендских островах «неразрушимый румпель», так его называли сами участники экспедиции. Здесь всё могло закончиться и для экспедиции и для её участников очень печально. Неуправляемая во время шторма яхта могла просто утонуть, а экипаж погибнуть. И все усилия были бы зря. А экспедиция не считалась бы завершённой и писать было бы не о чем: ни о достижениях экспедиции, ни о мужестве экипажа, ни о великолепном капитане-географе, воплотившем идеи кругосветного похода с использованием архаичной навигации. Но судьба была милостлива к нашим мореходам, и им, к счастью, удалось завершить путешествие. О том, что делать при поломке системы рулевого управления яхтой можно прочитать на нашей инфо-учебной ленте Дзен в статье "Центр парусности и поломка рулевого управления яхты" https://dzen.ru/media/id/5fd4dd442073d8706d992c02/centr-parusnosti-i-avariia-rulevogo-ustroistva-iahty-grot-privodit-k-vetru-a-staksel-uvalivaet-ot-vetra-kak-eto-sviazano-6267fd0e724a2b5160fc37d7
Стыдно нарушать пафос повествования о героической экспедиции, но вопрос румпеля буквально застрял в голове, не дает покоя. А поскольку наши тексты имеют не развлекательный, а учебно-познавательный характер, такая ситуация требует небольшого разбора.
При первоначальном ремонте на ходу в Тихом океане внутрь сломанной трубы румпеля вставлена другая короткая труба, меньшего диаметра, которая подкрепляет основную «старую» в месте слома-разрушения, «залеченную» сварным швом. Обе трубы были состыкованы двумя сквозными болтами, головки которых видны на фото. До сих пор трудно представляю, как им это удалось. В океане , на ходу просверлить отверстия представляется мне запредельно трудным делом. Полагаю, что ручным инструментом, даже при наличии острых инструментальных свёрл, просверлить нержавейку очень не просто, почти невозможно. Для меня возможным ходом было бы использование хомутов и проволочных скруток, но это всё нужно иметь про запас на борту, и это не гарантирует успех. Видимо навык, и высшие силы спасли их и помогли им.
На этой ситуации немного остановимся, вырабатывая критический взгляд яхтенного капитана на «мелочи». Мелочи могут привести к неприятностям, часто к драматическим последствиям. Например, когда у вас ломается румпель, и вы лишаетесь штатного управления своим рулем (пером руля) в непосредственной близости от скал или (и) при неспокойной погоде. На многих крейсерских яхтах на случай поломки штурвального привода с помощью тросов штуртросов) пера руля, есть запасной такой неудобный стальной тоже румпель , но аварийный- Emergency Tiller. Он как и штатный румпель закрепляется на оголовке оси пера руля. Ось немного выступает на палубой и имеет соответствующие элементы закрепления. Смотрите фото
Как Вы понимаете никакого аварийного румпеля на яхте Глобе Стар не было, там был свой штатный стальной румпель. Но так случилось и у наших героев: "неразрушимый" румпель сломался во время шторма в Атлантике. К счастью, яхтсмены всё равно смогли добраться до дома. Не умаляя мастерства и достоинств ремонтников с военно-морской базы Великобритании на Фолкленде конструктора(дизайнера) яхты и технических специалистов из Нью Джерси, которые готовили яхту к кругосветке, можно заметить, что труба румпеля (в масштабе указательного пальца на фото) попросту мала по размерам (по диаметру). Ремонт поперечным стыковым сварным швом, что на фото напротив указательного пальца, только маскирует проблему, а не восстанавливает нужную прочность детали и её эксплуатационные кондиции. Наибольшее усилие – изгибающий момент, который приходит по рычагу румпеля к П-образному кронштейну-«уху» на оси пера руля, приходится на этот злосчастный сварной шов. Это шов отмечен красной линией на фото. Сам по себе такой поперечный сварной шов может быть концентратором напряжений в металле и плохо работать на знакопеременную нагрузку (сгиб- разгиб). Первоначально конструктор подкрепил трубу, работающую на изгиб по направлению вправо – влево (или правый борт – левый борт) двумя треугольниками – «крылышками» - косынками. Он предполагал, что такое решение усилит конструкцию и парирует максимальные изгибные нагрузки, приходящие к нержавеющему поворотному уху (справа и слева от трубы румпеля, смотри фото). Оказалось, что этого недостаточно.
Труба румпеля сломалась там, где эти треугольные косынки заканчиваются и не «поддерживают» трубу румпеля справа и слева.
Всегда ли на румпель действуют такие и такие большие нагрузки? Нет, не всегда. Такие нагрузки действуют, когда нужны значительные подруливающие усилия для удержания яхты на курсе, что часто бывает при усилении ветра, когда происходит нарушение центровки яхты. Если яхта хорошо «отцентрована» еще на этапе проектирования конструктором (дизайнером), то нагрузки на румпель и руль минимизируются. Трудно, правда, проделать такой конструкторский фокус для всего диапазона ветров от слабых до штормовых. Но на этом маршруте шторма преобладают….
Что делать? Можно на ходу оптимизировать «вклад» парусов в балансировку – центровку яхты. Читайте о центровке яхты в статьях Дзен академии ранее.
https://dzen.ru/a/Ymf9DnJKK1Fg_DfX?referrer_clid=1400&
https://dzen.ru/a/YlGfAz79DT06rQrn?referrer_clid=1400&
Возможна также и центровка (балансировка) яхты при помощи дополнительных швертов, как на современных яхтах и катамаранах. Что помешало применять такую технику управления лодкой экипажу в экспедиции? Прежде всего, они торопились. Притяжение дома и берега сказалось. Экипаж, вместо того, чтобы поберечь «раненную» конструкцию, считая румпель после ремонта «неразрушимым», заставлял яхту работать на «полную катушку».
Они шли вроде медленно, но всё равно торопились. Оптимизацию центровки на ходу (чтобы яхта «не лежала» на руле) при удержании курса можно производить только со специфическим уменьшением площади парусов (взятием рифов). Это потеря энергетики основного движителя яхты – парусов. Это потеря скорости. «Залеченный» дефект и правила балансировки парусами экипаж оставил без внимания.
Предположительно всё-таки были и просчёты яхтенного конструктора при работе с этим моментом: центровка-балансировка традиционно рассчитывается на средние ветра, а значительное время экспедиция прошла с сильными ветрами и штормами.
Трудно ожидать от учителя географии и знатока астрономии досконального знания механики и сопротивления материалов металлических конструкций. Однако, каждый из нас, как яхтенный капитан вступая на борт своей яхты и отходя от причала, отвечает за всё и вынужден разбираться во многих вещах, в том числе и технических. Тем более, когда речь идёт о важнейшей системе яхты – рулевом управлении, и особенно если яхта отправляется в нетривиальную морскую экспедицию. Можно не разбираться глубоко в технических решениях, но нужно быть уверенным в их надёжности. Конструктор яхты, а за ним и капитан должны были проверить узел, вызывающий сомнения, и скорректировать конструкцию. Простейший способ: ознакомиться с несколькими аналогами-прототипами этой системы (системы управления пером руля) и конкретно этого узла: соединения румпеля и т.п. с осью пера руля. Желательно понять, в чём успешность и надёжность существующих решений и повторить самое надежное и успешное. Подумать о резервировании детали, которая может сломаться.
Читателей, возможно интересует, да что же там не так с этой железкой? Некоторое объяснение уже приведено выше. Идеально: в этом узле не должно быть вообще никакой сварки металла. И больше «металлического мяса», сама труба румпеля должна была бы быть большего диаметра и толщина стенки трубы также больше. Интуитивно экипаж действовал правильно, когда он сращивал обломок румпеля с его остатком, отходящим от уха внутрь, для соединения была установлена ещё одна трубка, которая не только послужила соединительным элементом (без сварки) но и увеличила «мясо» - толщину металла в опасном месте. Сварные швы плохо работают при знакопеременных нагрузках, а с яхтой и её конструкцией это происходит постоянно. Швы рвутся и лопаются, это связано с физикой. Каверны и микро-полости внутри сварного шва, которые могут образоваться при сваривании, могут вести к коррозии, это связано с химией. Поперечный ремонтный шов, выполненный на Фолклендских островах, отмеченный красной волнистой линией, также недопустим. Он должен сломаться от переменных изгибающих усилий, обозначенных на втором фото. Вот поэтому корпуса самолётов до сих пор не сваривают, а алюминиевые листы их корпусов собирают на заклёпках. Стандартные сопряжение отдельных деталей в нашем случае: «вал-втулка», «ухо-вилка». Последнее соединение использовано, кстати, на «Глобе Стар» (обведено белой окружностью), но крепление именно трубы румпеля к вилке выполнено сваркой, поперечным швом, и вот здесь ошибка. Одним из решений могло бы быть, например, изготовление цельно-фрезерованного «уха» с установочным горизонтальным отверстием – колодцем-стаканом для вставки туда закрепления трубы румпеля, и т.д.
Трубу-румпель по диаметру приблизительно увеличить в 1,5 раза, толщина стенки трубы предположительно для такой конструкции не менее 3 мм .
Поскольку румпель испытывает в основном напряжение в горизонтальной плоскости борт- борт, напрашивается решение применить прокатанную трубу до эллиптического сечения, чтобы её больший размер был горизонтальным в направлении борт – борт. Также в этой ситуации для румпеля целесообразно применить металлический профиль прямоугольного сечения с большим размером по горизонтали.
Недалеко от Багамских островов яхту уже искала береговая охрана США, с самолёта сбросили посылки с письмами и «гостинцами» из дома.
Ещё немного - и финиш 17 мая 1984 года у мыса Мэй на входе в Делаверский залив. Последний отрезок пути от Фолклендских островов до мыса Мэй на входе в Делавэрский залив составил 7400 морских миль за 98 дней. После проход по заливу в родную речку Делавэр, что отделяет штат Нью Джерси и Делавэр. Далее- к родным причалам в Нью Джерси.
В общей сложности пройдено 29460 морских миль и 351 день в экспедиции. Марвин Кремер доказал нам всем, что на своей планете человек может чувствовать себя вполне свободно без всяких гаджетов и «не потеряться». Спасибо вам, профессор!
P.S.
Меня часто спрашивают: до какого возраста можно заниматься парусным спортом (яхтингом)? Обычно отвечаю: «До точки».
Профессор вернулся из экспедиции, когда ему было 68 лет. Он преподавал в колледже Glassboro, у него было трое детей, шесть внуков и два правнука. Он был женат на Бланш Кремер в течение 59 лет, до ее смерти в 2005 году, умер 12 августа 2020 года, в возрасте 104 года.
Всем счастливых морских миль!
Море и паруса всегда с вами в вашем смартфоне.
О других случаях и нюансах морской практики можете прочитать здесь на нашей учебной инфо ленте Дзенhttps://dzen.ru/profile/editor/id/5fd4dd442073d8706d992c02/publications и в наших всегда доступных бесплатно на экране вашего смартфона учебных пособиях по управлению крейсерской парусной яхтой на нашем сайте https://morakademy.ru/
*Прием курсантов для обучения по курсу яхтенного капитана круглогодичный, заявление о приёме на обучение и вопросы присылать письменно в электронную почту morakademy@yandex.rи на вот-сап +7 915 365 75 33, или через форму на сайте, подробности и вся информация на сайте https://morakademy.ru/
@АБС
