Привет! Я строю парусную лодку-динги 3.8 м по проекту Радослава Вершко (Radosław Werszko) и веду этот Дневник судостроителя.
Конструктор проекта задал для грота размеры всех трех шкаторин и размеры серпов для нижней и задней шкаторины. Серп по передней шкаторине предстоит определить самостоятельно - он, вместе с закладками на полотнищах, задаёт величину пуза паруса. Для слабых ветров оптимальны пузатые паруса, для свежих - уплощённые. В моём регионе средняя скорость ветра всего 3 м/с (6 узлов), так что парусу быть пузатым.
Литература
В этой работе я использую источники:
- Emiliano Marino "THE SAILMAKER'S APPRENTICE. A Guide for the Self-Reliant Sailor". Книга на английском, в ней множество качественных иллюстраций, а формат PDF позволяет копировать текст и переводить в онлайн-переводчике;
- Дж. Ховард-Уильямс. Уход за парусами и их ремонт;
- Публикации в Интернет, в том числе сделанные на основе статей из журнала "Катера и яхты".
Исходные данные
Размеры грота в соответствии с проектом лодки:
- Передняя шкаторина: 4790 мм, серп не задан;
- Задняя шкаторина: 5050 мм, серп 210 мм;
- Нижняя шкаторина: 2490 мм, серп 100 мм;
- Верхняя шкаторина: 100 мм, прямая, укрепляется фаловой дощечкой.
Шаг 1: Вычисляю поправки по длине шкаторин
Парусный текстиль растягивается под нагрузкой, поэтому, при вычерчивании рабочего чертежа паруса, необходимо учесть это растяжение и уменьшить размеры по шкаторинам. Для маломерных судов разных типов и размеров величины поправок различаются (см. таблицы ниже).
Швертботы обладают меньшими размерами, весом и остойчивостью по сравнению с килевыми яхтами, поэтому их паруса испытывают относительно меньшие нагрузки и поправки на растяжение принимаются меньшие.
Поскольку в качестве парусной ткани я буду использовать Oxford, тянущийся сильнее, чем дакрон, то и поправки по шкаторинам приму чуть большие, чем рекомендуются в таблице для швертботов: по передней 3%; по задней 1.5; по нижней 2%. Итого, размеры шкаторин с поправками:
- Передняя, 3%: 4790 * 0.97 ≈ 4640 мм
- Задняя, 1.5%: 5050 * 0.985 ≈ 4970 мм
- Нижняя, 2%: 2490 * 0.98 ≈ 2440 мм
Существует ещё поправка на укорачивание ширины, она действует не в сторону уменьшения, а в сторону увеличения размера и поэтому называется "прибавкой" (Таблица 1, колонка 4). Дело тут в том, что бермудский парус, при установке на мачту, будет растянут за фаловый угол, его высота увеличится, а ширина уменьшится. Посмотрите, как это происходит с обыкновенным платком.
Но я не буду применять эту поправку, так как собираюсь сделать парус чуть меньше проектного размера. Это позволит использовать ползуны для крепления паруса к мачте (самый привычный для меня способ крепления).
Шаг 2. Вычисляю серпы и закладки
Существуют два основных метода придания парусу аэродинамической формы - "пуза": методом серпов и методом закладок.
Серп (выкружка) - шкаторина серповидной или криволинейной формы, обеспечивающая избыток парусной ткани и формирование пуза.
Закладки (закрои, вытачки) - складки или заужения на полотнищах для придания парусу требуемой формы.
Достоинства и недостатки метода серпов
Величина пуза, образованного методом серпов, может регулироваться изгибанием мачты. Предположим, что мачта была изогнута дугой и повторила форму передней шкаторины, тогда пузо, образованное серпом, исчезнет. Но парус не станет абсолютно плоским, так как полотнища примыкают к передней шкаторине под углом и тянутся по "косой" нитке под давлением ветра. Небольшое пузо будет хорошо работать в сильный ветер.
В слабый ветер, когда парусу необходимо большое пузо, излишек ткани провиснет, образует складку и парус станет плоским. Давления ветра не хватит, чтобы наполнить его. В свежий ветер, при жесткой мачте (когда регулировка изгибом неэффективна), пузо, наоборот, станет избыточным.
Итак: главное достоинство такого кроя - возможность регулировки пуза изгибом мачты; главный недостаток - парус плохо работает в слабый ветер.
Достоинства и недостатки метода закладок
Закладки обеспечивают форму паруса даже в слабый ветер, но не позволяют регулировать величину пуза.
Комбинированный метод
Сочетая оба представленных метода, можно компенсировать их недостатки и спроектировать парус, достаточно хорошо работающий в сильный и слабый ветер.
Попробую распределить "пузатость" по методам её формирования:
- закладками: 7%
- серпами: от 11% (на абсолютно прямой мачте) до 0% (на максимально изогнутой);
- растяжением по передней шкаторине: от 0% (при слабом натяжении фала) до какого-то значения, которое трудно рассчитать, но можно ограничить лик-тросом, пущенным по передней шкаторине;
- итого, получим парус, пузо которого будет регулироваться где-то в пределах от 7 до 20%.
Расчёт серпа по передней шкаторине
Максимальное значение серпа по передней шкаторине располагают на высоте от 1/5 до 1/3 длины шкаторины от галсового угла. У меня пусть максимум будет на высоте 1/3. Величину серпа F в каждой точке можно рассчитать по формуле:
F = G * L
где: L - ширина паруса; G - коэффициент, зависящий от величины пуза (см. график ниже).
Рассчитаем две точки:
на высоте 1/4: 2150 * 0.038 = 80 мм (0.038≈11%)
на высоте 1/3: 1990 * 0.041 = 82 мм (0.041≈12%)
В верхней части парус должен быть более плоским, поэтому серп на высоте 5/6 практически сходит на нет (вы можете увидеть это на Рисунке 1).
Расчёт закладок
С расчётом закладок всё так сложно, что был разработан крайне простой метод: расчёт через сумму закладок по передней шкаторине. Эта сумма обычно находится в пределах 1-2% от высоты паруса. Я сделаю около 1.3%. При необходимости можно будет добавить.
4640 * 0.013 ≈ 60 мм.
Самая широкая закладка должна находится внизу, а каждая следующая должна быть уже предыдущей. У меня они будут расположены в следующем порядке: 25 мм, 20 мм, 15 мм.
Размещение полотнищ
Полотнища размещаются так, чтобы перпендикулярно подходить к задней шкаторине, которая подвергается наибольшим нагрузкам. Тогда нагрузку воспримут нити утка. В галсовом угле должны сойтись два полотнища, между которыми выполнена первая, самая широкая закладка.
Моя ткань Oxford имеет рабочую ширину полотна 1500 мм, я планирую распустить рулон вдоль пополам. Это позволит сделать три закладки в нижней половине паруса.
Шаг 3. Рабочий чертеж
Я сделал рабочий чертеж паруса на миллиметровке в масштабе 1/10, и вот что получилось.
Боуты, люверсы, ленты усиления, булини на этом чертеже не показаны. Но и до них дело дойдёт :)
Шаг 4. Проверка
Единственный способ проверить результат этой работы - сравнить мой чертеж с чертежами, опубликованными в открытых источниках и применить пропорцию.
Ну что, похоже на правду. Только, по сумме закладок мой парус предназначен, скорее, для килевой яхты, чем для швертбота. Так сделано с учётом того, что ткань Oxford тянется по диагонали сильнее дакрона. А вообще, исправление и перешивка парусов - обычное дело :)))
Спасибо за внимание!
Что-то знаете по теме? Нашли ошибку? Подсказывайте! :)
Следующая статья: Ползуны для парусов - какие бывают и что выбрать?