Найти в Дзене
А.Б.С. Морская академия
2333 подписчика

*Сага про Грот, и немного про ... стаксель.

433
9 мин
Эту сагу пришлось написать несмотря на наличие по теме хороших изданий. Для современной аудитории учебные темы требуют всё более сжатой формы изложения и подробной иллюстративности. Тема необъятная. Поэтому пришлось ограничиться острыми курсами к ветру и принятыми для них регулировками (настройками). Для полных курсов к ветру нужно было бы написать отдельную статью ( или "поэму"?), причём увязке с техникой судовождения парусных яхт на полных курсах. Однако здесь хотелось бы ознакомить читателей с начальными сведениями о том, как работает крыло-парус на острых курсах к ветру. Безусловно, совместная работа мачты и гика с парусами на крейсерских парусных яхтах отличаются от работы гибкого упругого рангоута (мачты и гика) гоночных яхт, и это вносит свои нюансы в порядок настроек. Наши учебные сведения рассматриваются, как первый ознакомительный шаг по теме. Как сделать та

Эту сагу пришлось написать несмотря на наличие по теме хороших изданий. Для современной аудитории учебные темы требуют всё более сжатой формы изложения и подробной иллюстративности. Тема необъятная. Поэтому пришлось ограничиться острыми курсами к ветру и принятыми для них регулировками (настройками). Для полных курсов к ветру нужно было бы написать отдельную статью ( или "поэму"?), причём увязке с техникой судовождения парусных яхт на полных курсах. Однако здесь хотелось бы ознакомить читателей с начальными сведениями о том, как работает крыло-парус на острых курсах к ветру. Безусловно, совместная работа мачты и гика с парусами на крейсерских парусных яхтах отличаются от работы гибкого упругого рангоута (мачты и гика) гоночных яхт, и это вносит свои нюансы в порядок настроек. Наши учебные сведения рассматриваются, как первый ознакомительный шаг по теме.

Как сделать так, чтобы треугольный (грот) парус из сравнительно мягкого тканного материала стал крылом? Жёстким аэродинамическим крылом оптимальной формы, условно подобным крылу птицы или крылу самолёта.

По этой теме есть хорошие фундаментальные книги авторитетных специалистов, ссылки них присутствуют в конце настоящего текста.

Рис. 1 На современной парусной яхте обычно два основных треугольных паруса: передний парус – стаксель, ближе к корме большой парус Грот. Большой стаксель называют генуэзским стакселем или генуей.
Рис. 1 На современной парусной яхте обычно два основных треугольных паруса: передний парус – стаксель, ближе к корме большой парус Грот. Большой стаксель называют генуэзским стакселем или генуей.

Грот по одной своей нижней шкаторине - кромке прикреплён к гику, горизонтальной подвижной мощной балке, здесь гик чёрного цвета. По другой передней - вертикальной шкаторине Грот прикреплён к мачте. Парусов и мачт может быть и больше, но паруса чаще всего имеют треугольную форму.

Паруса, - настоящие крылья, которые на физическом уровне взаимодействуют со струями ветра, оставаясь жёсткими и эффективными в этом взаимодействии. При этом паруса остаются красивыми, как крылья птиц, почти как подлинное создание природы.

*Другие статьи досуговой инфо учебной ленты А.Б.С. Морская академия для курсантов, преподавателей и выпускников академии, а также для всех любителей яхтинга можно посмотреть по ссылке. Ссылка активна: https://dzen.ru/profile/editor/id/5fd4dd442073d8706d992c02/publications

Рис. 2 паруса, если правильно выставлены и «настроены» не полощут, а работают будто они жёсткие крылья из жёсткого материала. Как с ними договориться об этом?
Рис. 2 паруса, если правильно выставлены и «настроены» не полощут, а работают будто они жёсткие крылья из жёсткого материала. Как с ними договориться об этом?

С точки зрения начинающего яхтсмена нужно просто и достаточно сильно выбрать (натянуть) шкоты. Шкот это в современном понимании синтетический трос для управления положением, и отчасти формой, паруса. Для переднего паруса стакселя, - нужно выбрать стаксель шкоты, а для большого паруса Грота, - нужно выбрать его гика шкоты. Выбрать - это натянуть, такой морской термин. Паруса при этом предположительно обтянутся до нужного положения и формы и будут надёжно «ловить» ветер, яхта наберёт ход и быстро пойдёт по курсу.

Рис. 3 Шкоты выбраны. Паруса заняли нужное положение и приняли форму крыла, яхта быстро идёт по курсу. Здесь ветер дует под углом сноса, с левого борта. Такой курс называется бейдевинд левого галса.
Рис. 3 Шкоты выбраны. Паруса заняли нужное положение и приняли форму крыла, яхта быстро идёт по курсу. Здесь ветер дует под углом сноса, с левого борта. Такой курс называется бейдевинд левого галса.

Грот я не могу писать с маленькой буквы, как должно по правилам правописания. Сами посудите: Грот-мачта самая большая на парусном корабле, а самый большой парус, он стоит на ней и его называют Грот. На английском языке его называют «Mein sail», или главный парус. На немецком его имя «Grosssegel», или большой парус. И так Грот главная тяговая «лошадка» яхты, он в значительной степени определяет тяговую способность парусного вооружения, а значит и скорость яхты.

Рис. 4 При парении крыло чайки. Это крыло хотя состоит из отдельных перьев и имеет сложную, если внимательно смотреть форму, но в каждый отдельный момент крыло статично и имеет форму «монолитного» крыла.
Рис. 4 При парении крыло чайки. Это крыло хотя состоит из отдельных перьев и имеет сложную, если внимательно смотреть форму, но в каждый отдельный момент крыло статично и имеет форму «монолитного» крыла.

Так и крыло самолёта из алюминиевых деталей и листов обшивки также в каждый отдельный момент имеет фиксированный профиль, хотя может изменять свой профиль в зависимости от режима полёта самолёта: взлёт, посадка, набор высоты, полёт на маршруте.

Рис. 5 Крыло самолёта. Крыло на взлёте и посадке искривляет свой профиль (если бы это был парус, то сказали бы увеличивает своё «пузо»)
Рис. 5 Крыло самолёта. Крыло на взлёте и посадке искривляет свой профиль (если бы это был парус, то сказали бы увеличивает своё «пузо»)

Как было отмечено ранее первые и основные снасти для управления парусами и регулирования их формы, - шкоты. Таких снастей по управлению и работе с парусами много, они в совокупности называются бегучим такелажем. Но первые в этом списке шкоты.

Рис. 5 Гика шкоты «держат» угол Грота к ветру. Но их натяжение (выбирание) влияет и на форму паруса
Рис. 5 Гика шкоты «держат» угол Грота к ветру. Но их натяжение (выбирание) влияет и на форму паруса

Стаксель шкоты «отвечают» за угол установки стакселя к ветру, но их натяжение и доступная их регулировка (положение блока стаксель шкотов) определяет также и форму профиля паруса для ветра разной силы.

Рис. 6 Движение яхты слева направо, ветер с левого (невидимого нам) борта под углом с носа. Стаксель шкоты. Наветренный стаксель шкот (пассивный). Он здесь по левому борту и не рабочий. Подветренный стаксель шкот рабочий он выбран (натянут). Этот шкот здесь по правому борту. Положение блока стаксель шкота можно регулировать и фиксировать в нужной позиции.
Рис. 6 Движение яхты слева направо, ветер с левого (невидимого нам) борта под углом с носа. Стаксель шкоты. Наветренный стаксель шкот (пассивный). Он здесь по левому борту и не рабочий. Подветренный стаксель шкот рабочий он выбран (натянут). Этот шкот здесь по правому борту. Положение блока стаксель шкота можно регулировать и фиксировать в нужной позиции.

Так как всё-таки работать с треугольным парусом из мягкой ткани?

Экспериментально установлено, что парус должен иметь различный профиль своего «крыла» для слабого и сильного ветра. Подобно тому, как крыло самолёта меняет свою конфигурацию для разных режимов полёта. Ветер от слабого ветра до сильного может иметь и много промежуточных значений своей силы (скорости) и парус каждый раз под него нужно подстраивать.

Рис. 7 Схема. Вид сверху. «Пузатый» профиль паруса считается оптимальным для слабого ветра. Подобно кривому профилю крыла самолёта на взлёте и посадке при сравнительно малых скоростях самолёта. Самая глубокая часть «пуза» паруса примерно по средине профиля крыла паруса.
Рис. 7 Схема. Вид сверху. «Пузатый» профиль паруса считается оптимальным для слабого ветра. Подобно кривому профилю крыла самолёта на взлёте и посадке при сравнительно малых скоростях самолёта. Самая глубокая часть «пуза» паруса примерно по средине профиля крыла паруса.

При помощи гика и стаксель шкотов паруса в слабый ветер подтягивают ближе к середине, к оси симметрии яхты (по тонкой стрелке). * В некоторых случаях гик, к которому прикреплен грот по своей нижней шкаторине (кромке) вытягивают немного на ветер, здесь в сторону правого борта за ось симметрии.

Рис. 8. Увеличение «пуза» грота в слабый ветер можно обеспечить, потравив Грота- шкот (по-английски грота шкот называют out haul). Для стакселя подобную инструкцию можно найти на рис. 5.
Рис. 8. Увеличение «пуза» грота в слабый ветер можно обеспечить, потравив Грота- шкот (по-английски грота шкот называют out haul). Для стакселя подобную инструкцию можно найти на рис. 5.
Рис. 9 Схема. Вид сверху. Для сильного ветра необходим «тонкий» плоский по форме парус. Это достигается специальными регулировками – «настройками». В сильный ветер гик «держат» ближе к подветренному борту, шкотовый нижний угол стакселя также. Примерная позиция показана тонкими стрелками.
Рис. 9 Схема. Вид сверху. Для сильного ветра необходим «тонкий» плоский по форме парус. Это достигается специальными регулировками – «настройками». В сильный ветер гик «держат» ближе к подветренному борту, шкотовый нижний угол стакселя также. Примерная позиция показана тонкими стрелками.

Глубина «пуза» паруса должна быть смещена вперёд от средины, ближе к мачте для грота, ближе к штагу для стакселя. Примерно отстоять от передней кромки на 30% поперечного размера профиля крыла паруса.

Так как треугольный «мягкий» тканный парус превратить в крыло, подобное крылу птицы, или подобное крылу самолёта?

О начальных таких действиях при помощи бегучего такелажа: стаксель шкотов и гика-шкотов, а также грота шкота, про позицию блока стаксель шкотов немного рассказано и показано ранее в иллюстрациях в предшествующем тексте статьи.

Очевидно, чтобы как-то манипулировать с «мягким» треугольником нужно: растягивать/ослаблять натяжение по его краям – сторонам. Обычно по краям, особенно по передней и нижней шкаторине ткань укреплена синтетическим тросом. Этот трос называют лик - тросом.

Рис. 10 Схема. Здесь профиль паруса для слабого ветра ветра расположен в плане горизонтально, как размещают макеты крыльев самолётов для испытаний и исследования в аэродинамических трубах.
Рис. 10 Схема. Здесь профиль паруса для слабого ветра ветра расположен в плане горизонтально, как размещают макеты крыльев самолётов для испытаний и исследования в аэродинамических трубах.

Большое по размеру «пузо» паруса или большая глубина профиля примерно в середине паруса, отмечена красной линией. Белые линии на нашем рис. 10, иллюстрируют примерное расположение полотнищ парусной ткани в парусе.

Рис 11. Грот классического покроя из тканного материала с жёсткими мало тянущимися нитками основы и полотищами тянущимися по поперечным нитями утка. Полотнища парусины расположены перпендикулярно задней шкаторине грота. Можно обратить внимание что стаксель скроен немного другим способом - центральный шов практически находится на одной линии со стаксель-шкотом. Но сейчас мы в большей степени "занимаемся" гротом.
Рис 11. Грот классического покроя из тканного материала с жёсткими мало тянущимися нитками основы и полотищами тянущимися по поперечным нитями утка. Полотнища парусины расположены перпендикулярно задней шкаторине грота. Можно обратить внимание что стаксель скроен немного другим способом - центральный шов практически находится на одной линии со стаксель-шкотом. Но сейчас мы в большей степени "занимаемся" гротом.

Чтобы задать парусу базовую форму (профиль крыла) парусный мастер, сейчас его называют парусным дизайнером, применяет специальный крой для полотнищ парусного материала. Смотрите иллюстрацию.

Рис. 12 Классический крой паруса из параллельных полотнищ парусины вид А. Нетянущиеся нитки основы и тянущиеся нитки утка расположены в полотнищах особым образом. Полотнища расположены пеераендикулярно задней шкаторине, это обеспечивает её некоторую "жёсткость" , поскольку задняя шкаторина у нас в некотором роде "свободная" Кроме того, каждое полотнище вдоль каждого своего края обрезается по кривой линии, смотри вид Б на иллюстрации. Это называется "выкружкой" полотнищ. В результате этого полотнища парусины отчасти приобретают "чечевицеобраазную" форма. Картину манипуляций дополняет выкружка передней и нижней шкаторины грота. Так формируется базовая форма и профиль паруса-крыла.
Рис. 12 Классический крой паруса из параллельных полотнищ парусины вид А. Нетянущиеся нитки основы и тянущиеся нитки утка расположены в полотнищах особым образом. Полотнища расположены пеераендикулярно задней шкаторине, это обеспечивает её некоторую "жёсткость" , поскольку задняя шкаторина у нас в некотором роде "свободная" Кроме того, каждое полотнище вдоль каждого своего края обрезается по кривой линии, смотри вид Б на иллюстрации. Это называется "выкружкой" полотнищ. В результате этого полотнища парусины отчасти приобретают "чечевицеобраазную" форма. Картину манипуляций дополняет выкружка передней и нижней шкаторины грота. Так формируется базовая форма и профиль паруса-крыла.

Выкружка отмечена на рисунке синими линиями и бывает не сильно отличается от прямой линии, но это зато задаёт крыловидный профиль паруса. Аналогично работает и выкружка и вдоль передней шкаторины по мачте и нижней шкаторине вдоль гика.Наряду с классическим параллельно- горизонтальным расположением полотнищ тканного материала в парусе применяют и клиновидный радиальный раскрой, на фигуре Б он проиллюстрирован в фаловом и шкотовом углах паруса.

*Для желающих заглубиться в тему изготовления парусов, могу порекомендовать серию статей об этом нашего постоянного читателя, который не только построил свою яхточку самостоятельно, но и самостоятельно пошил паруса и посвятил последнему (парусам) несколько иллюстрированных текстов, а теперь странствует по российским речным просторам. Вот ссылка на одну из его статей "Я шью грот" https://dzen.ru/a/ZgXLjD3nhipwhTnC

Рис. 12а Скрин щот анимации обтекания крыла воздушным потоком. Непрерывные плавные воздушные струи ветра называются ламинарными , а вот нарушение ламинарного воздушного потока с завихрениии называется турбулентным срывом воздушных струй с крыла-паруса. Последнее нарушает оптимальную работу паруса, как движитителя яхты.
Рис. 12а Скрин щот анимации обтекания крыла воздушным потоком. Непрерывные плавные воздушные струи ветра называются ламинарными , а вот нарушение ламинарного воздушного потока с завихрениии называется турбулентным срывом воздушных струй с крыла-паруса. Последнее нарушает оптимальную работу паруса, как движитителя яхты.

Для сильного ветра нужен плоский парус с тонким профилем, пузо паруса смещено ближе к мачте примерно на 30% ширины профиля «крыла» паруса от мачты. Здесь эта зона отмечена красной прямой линией на поверхности модельного паруса.

Рис 14. Схема. Тонкий и плоский профиль Грота для сильного ветра. Стрелки растяжения паруса по нижней и передней шкаторинам.
Рис 14. Схема. Тонкий и плоский профиль Грота для сильного ветра. Стрелки растяжения паруса по нижней и передней шкаторинам.

По передней шкаторине грот прикреплён к мачте, по нижней шкаторине грот прикреплён к гику. По задней шкаторине не к чему не прикреплён, (только на самом верху "точечно" к мачте, и внизу "точечно" к гику) но и её поверхность и форму можно регулировать. Для этого в заднюю её кромку -которая образует плоский канал заправляют небольшой синтетический трос булинь, он при с нужном случае даёт некоторую дополнительную жёстскость задней шкаторине, наряду с плоскими длинными пластинами- латами, которые зафиксированы на парусе с помощью примерно горизонтальных тканевых накладок - лат карманов. О булинях можно почитать нашу статью "О бедном булине замолвите слово" https://dzen.ru/a/aDraJH0kS0cBirZ8

Вдоль передней шкаторины грот можно выбирать и натягивать (иногда говорят «набивать») вверх с помощью грота фала.

Рис. 15 Грота фал тянет грот за фаловый угол вверх тем самым растягивает переднюю шкаторину грота, это приводит к тому, что парус принимает более плоскую форму и его «пузо» смещается ближе к мачте.
Рис. 15 Грота фал тянет грот за фаловый угол вверх тем самым растягивает переднюю шкаторину грота, это приводит к тому, что парус принимает более плоскую форму и его «пузо» смещается ближе к мачте.
Рис. 16 С усилением ветра грот также растягивают и вдоль гика назад к ноку гика к корме при помощи грота-шкота, по другому его называют outhaul. Обратите внимание на жёлтый круг и жёлтую стрелку. Когда «способностей» грота фала не хватает для растяжения передней шкаторины вверх, её растягивают вниз, - специальным тросом – оттяжкой Каннингема.
Рис. 16 С усилением ветра грот также растягивают и вдоль гика назад к ноку гика к корме при помощи грота-шкота, по другому его называют outhaul. Обратите внимание на жёлтый круг и жёлтую стрелку. Когда «способностей» грота фала не хватает для растяжения передней шкаторины вверх, её растягивают вниз, - специальным тросом – оттяжкой Каннингема.

Растяжение грота вдоль передней и нижней шкаторин приводит к тому, что парус становится более плоским и с тонким профилем.

Рис. 17 Так работает оттяжка Канингхэма по натяжению передней шкаторины грота. А оттяжка гика, что она здесь делает?
Рис. 17 Так работает оттяжка Канингхэма по натяжению передней шкаторины грота. А оттяжка гика, что она здесь делает?

Но это ещё не всё по настройке грота на острых курсах для сильного ветра. Для того чтобы парус сделать ещё более плоским сильно выбирают (иногда говорят: «набивают») Оттяжку гика. Она отмечена на рисунке 17 , что выше, белой стрелкой , а направление натяжения от оттяжки гика отмечено зелёной стрелкой. Работа оттяжкой гика в сильный ветер здесь «мистическим» образом влияет и на заднюю шкаторину грота. Оттяжка, с одной стороны, натягивает здесь парус, делая его упругим и «жёстким» и плоским, но одновременно эти действия приводят к изгибу мачты назад и вбок под ветер, что на гоночных яхтах приводит к свободному стеканию излишнего ветра с паруса, что уменьшает крен и дрейф яхты, увеличивает её ход (скорость) вперёд по курсу. Во многом с аналогичным эффектом , как и оттяжка гика, работает ахтер - штаг, но об этом позже.

Для того чтобы эта замысловатая и непростая миссия оттяжки гика оптимально срабатывала, гик фиксируют ближе к подветренному борту

Рис. 18. Такая фиксация гика ближе к подветренному борту, здесь по красной стрелке, обеспечивается не вытравливанием гика-шкотов, о чём можно подумать. Гика шкот в результате этих регулировок приходится немного выбирать.
Рис. 18. Такая фиксация гика ближе к подветренному борту, здесь по красной стрелке, обеспечивается не вытравливанием гика-шкотов, о чём можно подумать. Гика шкот в результате этих регулировок приходится немного выбирать.

В этом случае специальное устройство - каретку фут-блока (дословно нижний блок) гика шкотов смещают здесь по красной стрелке по своему направляющему рельсу (погону) в сторону подветренного борта, вытравливая соответствующий регулирующий тросик. Он здесь уложен на палубе в красивую круговую укладку на палубе, рядом с люком. Англичане эту каретку на колесах - подшипниках так и называют Kar (машинка). В композиции этих действий оттяжка гика и гика шкоты работают совместно растягивая парус в плоское крыло между мачтой и гиком.

Эта «галиматья» из действий по регулировке настройке Грота приводит не только к тому, что он красиво «стоит» под струями ветра. Грот принимает вид крыла, которое разворачивается особым образом к ветру. Яхтсмены говорят: грот открывает свою заднюю шкаторину для сброса и стекания излишка ветра на шквалах. Яхта меньше кренится и меньше дрейфует под ветер, имеет больший ход (скорость) вперёд.

Рис. 19. Такую крутку паруса снизу до верха, при которой верхняя часть парус всё больше «открывается» - отваливает под ветер считаю в сильный ветер оптимальной. Говорят что задняя шкаторина "окрыта" или открывается в нужный момент на шквалах.
Рис. 19. Такую крутку паруса снизу до верха, при которой верхняя часть парус всё больше «открывается» - отваливает под ветер считаю в сильный ветер оптимальной. Говорят что задняя шкаторина "окрыта" или открывается в нужный момент на шквалах.

Если парус не регулировать и не настраивать для сильного ветра, то он будет с избыточным «пузом» тормозить о ветер, турбулентные срывы воздушных струй будут уменьшать движущую силу парусов, яхту будет сильнее кренить, и она будет больше дрейфовать под ветер.

Рис. 20. Схема. Парус без регулировок в условиях сильного ветра. Турбулентность здесь не только ближе к задней шкаторине паруса, но часто начинается уже примерно с середины профиля паруса.
Рис. 20. Схема. Парус без регулировок в условиях сильного ветра. Турбулентность здесь не только ближе к задней шкаторине паруса, но часто начинается уже примерно с середины профиля паруса.
Рис. 20 Фотоиллюстрация, как можно «открыть» грот для сброса излишнего ветра. Каретку фут блока гика шкотов травят- отпускают к подветренному борту.
Рис. 20 Фотоиллюстрация, как можно «открыть» грот для сброса излишнего ветра. Каретку фут блока гика шкотов травят- отпускают к подветренному борту.

Кроме оттяжки гика, которая как мы выяснили «гнёт» мачту на острых курсах, «открывая» парус. Кроме «способностей» каретки фут блока, действие которой проиллюстрировано на рис. 18 и 20. Кроме этого необходимо упомянуть ахтер - штаг, специальный трос, идущий с самого верха, с топа мачты на корму. Если его выбрать (набить), то он немного согнёт упругую мачту и это также «откроет» заднюю шкаторину грота.

Рис. 21 Оттяжка гика и ахтер-штаг часто работают в паре, в сильный ветер обеспечивая открытый профиль грота по задней шкаторине
Рис. 21 Оттяжка гика и ахтер-штаг часто работают в паре, в сильный ветер обеспечивая открытый профиль грота по задней шкаторине
Рис. 22. В конце концов некоторое время потренировавшись в переходах настройки парусов и такелажа от слабого ветра к сильному и наоборот можно научиться создавать из мягкого треугольного паруса жёсткое крыло, подобное тому, что на фото -иллюстрации выше.
Рис. 22. В конце концов некоторое время потренировавшись в переходах настройки парусов и такелажа от слабого ветра к сильному и наоборот можно научиться создавать из мягкого треугольного паруса жёсткое крыло, подобное тому, что на фото -иллюстрации выше.

Яхтсмен уподобляется настройщику рояля, занимаясь «настройкой» парусов. Если читателю захочется глубже проникнуть в тему «настройки» парусов, то можно порекомендовать следующие книги:

Ивар Додекам «Настройка парусов и такелажа» https://disk.yandex.ru/i/pG8VJ8HUACtECA

Билл Гладстоун «Настройка гоночной яхты» https://disk.yandex.ru/i/UjvQw4mCZEgDbQ

Нужно отметить, что современные плёночные паруса с редким армированием кевларовой и другой ниткой отличаются по своему «поведению» от парусов из тканных материалов типа «дакрон», какие используются на большинстве крейсерских парусных яхт. Современные плёночные паруса яхтсмены иногда жаргонно называют «стеклом». Очевидно, они стабильнее по форме (профилю) чем паруса из тканных материалов, отмеченные в настоящей статье.

Но последние более универсальны в части регулировок по силе ветра. «Стекло» в этом плане не столь универсально и долговечно. Описывать эти современные паруса видимо найдутся другие авторы, время покажет.

Всем счастливых морских миль!

*Другие статьи досуговой инфо учебной ленты А.Б.С. Морская академия для курсантов, преподавателей и выпускников академии, а также для всех любителей яхтинга можно посмотреть по ссылке. Ссылка активна: https://dzen.ru/profile/editor/id/5fd4dd442073d8706d992c02/publications

@ А.Б.С.

12