Два года назад я пошил бермудский грот. Эксплуатация лодки в навигацию 2025 выявила ошибку, допущенную на этапе постановки задачи: то есть, ещё до того, как были проведены первые линии чертежа.
Концептуальная ошибка
В моём регионе (в Калужской области) средняя сила ветра составляет 3 м/с. Ориентируясь на это значение, я сделал неверный вывод, что мне нужен грот с проектной величиной пуза 12-15%.
Практическая навигация на моей основной акватории (река Ока возле г. Калуга) показала следующее:
- Преобладает западный или юго-западный ветер (почти всегда).
- Ветер и течение обычно имеют одно направление (так как река тёчет с запада на восток).
- Река заключена в узкой речной долине — Калужско-Алексинском каньоне, где наблюдается выраженный эффект долинного каналирования (ветер изменяет направление так, что движется вдоль русла).
- Для преодоления течения 4 км/ч в лавировку, необходима скорость ветра более 5 м/с. При меньших скоростях ветра парус бесполезен, т. к. не обеспечивает движение вперед относительно суши.
- Поход с возвращением в точку выхода осуществляется в примерной пропорции: вниз по реке один день (по ветру и течению), возвращение — 4...5 дней (против ветра и течения).
Выходит, что лодка преимущественно эксплуатируется на двух курсах относительно ветра: бейдевинд и полный бакштаг. На бакштаге получить тягу не сложно, а для бейдевинда парус необходимо исправить, ориентируясь на скорость ветра 5 м/с и выше. Концептуальная ошибка заключается в том, что для моих условий эксплуатации требуется лавировочный парус с проектным пузом 9-10% и возможностью уменьшать его регулировками (фалом, шкотами, оттяжкой, изгибом мачты).
Как парус показал себя в деле?
Я пошил парус по чертежу ниже (подробный рассказ про пошив паруса начинается с этой статьи). За основу взят чертеж из проекта dinghy 3.8m Радослава Вержко. Пузо обеспечивается серповидностью, закладками и диагональным растяжением ткани возле передней шкаторины. Предусмотрена одна полка рифов, радикально уменьшающая площадь на 34%.
При взятых рифах
В зарифленном состоянии парус безупречно работал на курсе бейдевинд при скоростях вымпельного ветра от 7 до 12 м/с. Максимальная скорость выхода на ветер обеспечивалась при лавировочном угле около 100 градусов (угол к ветру 50 градусов). Чем выше скорость ветра, тем меньше угол между направлением истинного и вымпельного ветра, значит, есть возможность двигаться острее. А быстрее (относительно воды) всё равно не получится идти (в бейдевинд), ведь скорость корпуса ограничена длиной по ватерлинии 3.8 м и составляет (в узлах): V = 2,43 * √L = 2.43 * √3.8 = 4.74 kn = 8.8 км/ч (быстрее только глиссируя на полных курсах).
При полной площади
При полной площади парус плохо работал на курсе бейдевинд: пузо было избыточным (15% и более на уровне 1/3 снизу), лавировочный угол составлял 110 градусов и более. Натяжение грота-фала слишком уплощало верх, но оставляло пузатым низ. Влияние оттяжки Каннингхэма я оценить не успел.
Масштабная модель паруса
Итак, излишняя пузатость была заметна «на выпуклый морской глаз», но измерить её или удачно сфотографировать оказалось делом сложным (особенно в одиночном плавании).
Моделирую проблему
Я решил сделать бумажную модель паруса в масштабе 1:10. Конечно, свойства бумаги и текстиля сильно различаются, но, во-первых, парус сделан из тяжелой ткани (220 г/м2), а во-вторых, мне интересен диапазон слабых ветров, при которых растяжение ткани по диагонали возле передней шкаторины влияет слабо. То есть должно получиться...
Парус склеил максимально точно по чертежу: с закладками, латами (из картона), боутами и отрезными полосами по шкаторинам. Сразу после изготовления парус принял заданную закладками проектную форму с величиной пуза 10%.
Но пузо формируется не только закладками, но и серповидностью по передней шкаторине. Чтобы смоделировать её влияние, я приклеил парус скотчем к кромке стола (вместо мачты) до линии рифов. Величина пуза осталась в пределах 10%, и такой профиль сохранялся почти до фаловой дощечки. Это наглядное объяснение, почему мой парус хорошо работает при взятых рифах.
Для имитации работы паруса в полную площадь я приклеил к кромке стола всю переднюю шкаторину. Появились складки, иллюстрирующие правило:
Если на парусе заметны горизонтальные складки возле передней шкаторины — значит, фал недостаточно набит (следует сильнее растянуть переднюю шкаторину). Если шкаторина натянута избыточно (для текущей силы ветра), то появятся вертикальные складки вдоль мачты.
Размер пуза существенно увеличился, до 15%, а на реальном парусе следует ожидать ещё большее значение из-за диагонального растяжения ткани под давлением ветра. С удивлением и радостью вижу, как пузо образуется именно в тех местах, где я его и наблюдал на практике! Проблема подтверждается на масштабной модели в точности!
На задней и нижней шкаторинах паруса нити парусного текстиля лежат вдоль шкаторин, благодаря чему эти шкаторины тянутся незначительно. К передней шкаторине нити подходят под углом, что позволяет шкаторине растягиваться для управления пузом.
Как исправить проблему?
Мой парус крепится к мачте ползунами, а не ликтросом. Это позволяет изменять серповидность передней шкаторины, не перешивая парус, а изменяя длину лент ползунов. В теории это немного снизит аэродинамическое качество паруса из-за увеличившейся щели между передней шкаториной и мачтой, ну и ладно.
Где и как следует изменить длину лент? В этом снова поможет бумажная модель. Переклеиваю скотч, добиваюсь нужной формы паруса с пузом 10% и вижу (с учетом масштаба), что галсовый угол (люверс №1) мне следует крепить на 4 см дальше от мачты (там нет ползуна, угол крепится снастью такелажа — галсом), ленту ползуна через люверс №2 удлинить на 2 см, и ленту через люверс №3 — на 1 см.
Примечание: 4 см - это не пустяк для формы паруса. И эти сантиметры добавляются в направлении, где парус растягивается очень-очень слабо (вдоль шва между полотнищами, вдоль нитей основы ткани).
Благодаря ползунам это совершенно пустяковая доработка. И у меня есть уверенность, что она окажет ожидаемый эффект. Прошлым летом я заметил немалое влияние положения галсового угла на форму паруса (от его расстояния до мачты), а осмысление результатов оставил на зиму...
Чертёж паруса можно было бы изменить так:
Но знаете, я считаю, что не следует изменять этот чертеж, ведь существующая серповидность оставляет возможность для регулировки: подтянув галсовый угол к мачте, можно вернуть пузатость тогда, когда она требуется - при слабом ветре и на полных курсах. В этих случаях два выключившихся из работы ползуна (из-за провисших лент) мало повлияют на форму паруса.
Что думаете про это? Всем здоровья! До встречи на воде!