Практика - критерий истины
(народная мудрость)

Рассмотрев теоретические аспекты, связанные с работой паруса, снимаю тогу то ли гуру-, то ли горе- (-теоретика) и перехожу к прозе жизни под клешнёй.

По аналогии с теоретической частью, начну с самого простого варианта - ветер дует в попу, мы летим, т.е. курс фордевинд. При этом не будем описывать случай использования  "спинных" вихрей Мархая, поскольку там не совсем фордевинд, а форменный бакштаг.

Рассмотрим полный фордевинд и "несовсемполныйфордевинд".
На практике, на курсе полный фордевинд, мне приходилось ходить, устанавливая парус в нескольких положениях:
а) "рога вверх", галс на подмачтовом блоке;
б) клешня лежит "на боку";
в) парус в районе горизонтального левентика;
г) "рога вверх", галс на дальнем блоке.

а) "рога вверх"
Самый первый, можно сказать нативный, вариант установки клешни для курса фордевинд. Главное, не забыть взять нагрузку нижней части клешни на галс, проходящий через подмачтовый блок и само-собой на шкоты. В противном случае гарантированно получаем изгибающие нагрузки по цепочке: тряпка-рейки-рей-мачта, опыт есть.
Кто сталкивался при плавании под мачтовым парусом (не клешнёй) на фордаке с вихрями господина Кармана, тому не безразличен вопрос относительно того, как с этим делом под клешнёй(?).
Всё так же, вихри никуда не исчезают. Но вот к тяжелым последствиям в виде раскачивания, переброса гика на противоположный борт с попутным столкновением оного с головой шкипера, которая тут же, для охлаждения, попадает в воду из за черпания гиком волны, не будет. Гика нет и переброса нет, соответственно и резкого изменения центровки не будет, разве что лёгкое подёргивание. Парус дёрнется вокруг оси (биссектриса галсового угла) в одну сторону, потом в другую, и будет так делать, пока будем ему и Карману это позволять. Остановить дёрганье просто - отдать немного один шкот и подтянуть другой. Парус повернётся вокруг всё той же оси симметрии (биссектрисы) и будет ожидать более сильного захода ветра, способного сделать "начинай сначала".
Если ветер не слишком уж сильный, а мачта подкреплена вантами от изгиба к носу, можно отдать немного галс, чтобы наклонить парус влево или вправо на несколько градусов (по выбору, исходя из ощущения нужности).

Что это даст? Как видно на снимке, галсовый угол уйдёт немного в сторону, биссектриса получит небольшой наклон, появится возможность отдав правый шкот и набив левый (на фото) немного подтянуть галсовый угол к корме, мимо мачты. Поток с наветренной стороны паруса станет более направленным, пойдёт в основном через декольте, и условия для возникновения вихрей Кармана станут хуже. Увеличивая наклон биссектрисы отдачей галса, можно "протащить" галсовый угол ещё ближе к себе. Но есть одно условие - желательно чтобы мачта при таких экспериментах была подкреплена от изгиба к носу (это достаточно просто сделать, пространство кормовее мачты свободно), особенно в сильный ветер.
Таким образом, отдавая подмачтовый галс и "поигрывая" шкотами рейков, мы переводим парус в следующее положение:

б) клешня лежит "на боку"

Если сравнить это положение паруса с предыдущим, то тяговые характеристики клешни практически не изменилось. Несколько ухудшились условия при "переброске паруса Карманом", хотя, с другой стороны, можно легко избежать этого, просто подтянув галсовый угол. Кстати, с такого положения, у меня никогда переброса не наблюдалось, но при почти вертикальной биссектрисе, когда галс на себя особо не взять, заходы ветра делают переброс на счет раз, хотя он и не чреват какими-либо последствиям. Просто вначале немного страшновато, всё же непроизвольное изменение галса на фордевинде(!!!).
Зачем нам это положение, возникает резонный вопрос. Дело в том, что при достаточно свежем ветре, перевести клешню из положения "рога вверх" в горизонт можно только повернув парус вокруг оси-биссектрисы. Конечно, можно отдать галс и до одури тянуть одновременно на себя шкоты рейков, пытаясь повернуть его вокруг оси-рей чтобы расположить декольте над кормой лодки. Но это не только трудно представить, но и сделать тоже, в горизонт клешню, особенно в ветер, целесообразно выводить через положение "на боку". Хотя бы по той простой причине, что парус уже будет сориентирован и относительно легко, с помощью ветра, выйдет в положение близкое к горизонтальному левентику, которое тоже используется для хождения на фордаке. Декольте ляжет там, где ему самому нужно быть по условиям задачи, без лишних усилий и поломок рангоута.

в) парус в районе горизонтального левентика

Зачем нам этот гембель, спросите вы, попробовав единожды такое положение клешни в сильный ветер, особенно если пузо паруса большое, волнение сильное и никакой надежды на то, что ситуация рассосётся.
Да, иногда не совсем приятно, но гарантированным выходом из этой неприятности может быть только сброс паруса с мачты, постановка штормового, или движение под рангоутом. Если этого сделать нельзя или нецелесообразно, то придется терпеть, приспосабливаться и осваивать хождение фордаком в горизонтальном левентике. Для уменьшения пуза придется стать носом против ветра, подтянуть рейки к нокам рея и зафиксировать их с преднатягом. Увалиться в фордевинд и испытывать судьбу далее. Сразу уменьшится произвольное хлопание паруса, зато повысится вероятность согнуть рейки, "запустив" под них слишком много ветра. Поэтому на лавировке надо не наглеть и не гнаться за скоростью, она и так будет, зато потом не придется разгибать рейки "на колене". Кстати, если "чистый фордевинд" дотянуть хотя бы до "железного бакштага", то сразу наступит счастье, не говоря уже о галфвинде и бейдевинде, где это положение клешни (парус в районе горизонтального левентика) не просто счастье, а огромное счастье в непростых ветровых условиях.

г) "рога вверх", галс на дальнем блоке

Если галс натянут (находится) на дальнем блоке, то в зависимости от того на каком расстоянии от мачты он расположен, будет уменьшаться проекция паруса на плоскость, нормальную направлению ветра, т.е. будет уменьшаться работающая площадь паруса. С другой стороны, управление парусом в этом положении достаточно просто, главное держать шкоты выбранными, чтобы усилие не передавалось на мачту. Ветровой поток с паруса, в такой его позиции, не будет иметь возможности упорядоченно уходить через декольте, что ухудшит ситуацию с точки зрения возникновения вихрей Кармана, которая, тем не менее, легко парируется шкотами рейков.

Заканчивая рассмотрение типовых положений паруса на курсе фордевинд, отмечу, что при этом были немного затронуты такие интересные моменты как:
- смещение галсового угла от ДП лодки;
- положение галсового угла у мачты и на "дальнем блоке" галса;
- положение паруса в районе горизонтального левентика.
Чем они интересны? Во-первых, смещение галсового угла от ДП приводит к тому, что у клешни появляется такое свойство как балансирность. Во-вторых, натяжение галсового угла к дальнему блоку, расположенному в ДП не только лишает клешню балансирности, но и перераспределяя нагрузки, полностью меняет её характер, парус становится более "мачтовым". Ну и в третьих, находясь в положении близком к горизонтальному левентику, несвойственное другим типам парусов, клешня предоставляет более широкие возможности при хождении под парусом.

Поизвращавшись с клешнёй на "главном" полном курсе фордевинд и "несовсемполныйфордевинд", можно ненемного привестись к ветру и стать на курс бакштаг, затем плавно перейти на галфвинд.
В принципе, этого маневра можно и не заметить, поскольку каких-либо разительных изменений ни в положении паруса, ни в ощущениях не возникнет.
Но именно на этих курсах, под клешнёй, впрочем как и под другими парусами, можно получить максимальную скорость. Осталось только разобраться, какое пространственное положение паруса будет для этого оптимальным.
Учитывая, что клешня имеет практически ничем неограниченную подвижность в трехмерном пространстве, ей можно задать любое положение, правда при этом придётся учитывать ветер, который тоже принимает участие в процессе.
Ранее были отмечены несколько, назовём их стандартными, положений паруса в пространстве:

"рога вверх" или близкое к этому

"клешня на боку"

"в районе горизонтального левентика"

Все эти положения клешни в пространстве легко описываются двумя углами:

а) креном поперечного рея относительно горизонта;
б) наклоном биссектрисы галсового угла (галса) от горизонта -тангаж.

В отличие от мачтового паруса, где угол крена лодки (вместе с мачтой) рассматривается изредка и только в теории, способ описания положения клешни двумя углами не является избыточным. Посмотрев ещё раз на картинку с "Y на спине" клешни, становится очевидным, что изменение обоих углов (крена и тангажа) изменяют направление аэродинамической силы и, соответственно, её проекции - силу тяги и кренящую силу. В отличие от третьей слагаемой, направленной вверх, они представляют наибольший интерес.

Практика хождения под клешнёй подсказывает ещё одно положение паруса в пространстве - с углом тангажа - 45.

Все эти 4 положения клешни можно практиковать на оставшихся полных курсах.
Вместе с тем, именно на этих курсах целесообразно в полной мере использовать второй режим работы клешни, т.е. выводить тангаж в положение близкое к нулю а крен к 90 градусам, и стараться вывести парус на угол атаки, обеспечивающий возникновение носовых вихрей.

Бейдевинд

Сохраняя такое же положение паруса (крен=90, тангаж=0), можно выйти и на острые курсы, т.е. бейдевинд, и идти на нём. Однако, если сравнить работу клешни на курсе бейдевинд на втором (два вихря) и третьем (с одним нижним вихрем) режимах, то очевидно преимущество последнего. Для того чтобы вывести парус на третий режим следует всего-навсего увеличить тангаж клешни до 45-50 градусов.

Что делать с креном подскажет ситуация. В сильный ветер его придётся уменьшить до 45-60 градусов, в умеренный и свежий, не говоря уже о слабом, крен может быть увеличен до максимального - 90 градусов. К тому же, следует иметь в виду, что одним из условий возникновения "нижнего вихря третьего режима" является достаточная для этого скорость ветра. В слабый ветер там никакого вихря не будет, поэтому тангаж можно безболезненно увеличивать до "рога вверх" и даже закренивать парус под ветер чтобы тряпка приняла хоть какую то форму. Обтекание клешни в этом случае не будет ничем отличаться от обтекания стандартного крыла, поток на внешней и внутренней сторонах паруса будет иметь одно и то же направление.
Но если ветер не слабый, то при тангаже 45-50 придется убрать крен до таких же примерно величин (или чуть больше, ориентируясь на свои ощущения и желания), чтобы плавание было комфортным и не пришлось принимать героические позы для откренивания лодки.
При этом проекция Y на вертикальную ось подрастет, на боковую уменьшится, на продольную - как получится. С дальнейшим увеличением силы ветра на курсе бейдевинд, парус переводится в положение близкое к горизонтальному левентику: тангаж 10-20; крен 15-30. Понятно, что указанные углы крена и тангажа, это ориентировочные значения, определяющие общую тенденцию.

Горизонтальный левентик.

От парусов других типов, клешня в Т-образном подвесе отличается возможностью установки плоскости паруса горизонтально, т.е. в положение "горизонтальный левентик" (ГЛ), крен=0, тангаж=0. Положение ГЛ очень удобно для хода под вёслами или мотором, при отходе от берега и причаливании, особенно к заросшему деревьями берегу, проходе под препятствиями (мосты, ЛЭП и т.п.), а также для пропуска шквалов (хотя привычный вариант - отдать шкот гика, тоже работает).
Кроме того, ГЛ является прекрасным инструментом "виртуального" рифления клешни, поскольку выведенный в ГЛ парус полностью теряет тягу (см.график) и способен выдержать значительное усиление скорости воздушного потока, хотя конечный результат зависит от прочности ткани, размеров паруса, силы ветра и волнения. Конечно же, волнение можно отыгрывать шкотами рейков, но занятие это довольно опасное, в сильный ветер и большую волну лучше в положении ГЛ смайнать клешню к биссектрисе и поставить на огрызок мачты "носовой платок".

При создании некоторого крена из положения ГЛ, величина которого зависит от силы ветра и курса, парус подхватывает поток, однако в силу того, что полная подъемная сила направлена преимущественно вверх, клешня не создает в этом положении сколь-нибудь значимого опрокидывающего момента. Изменяя крен клешни шкотами рейков и немного регулируя угол тангажа, можно установить приемлемую для данных условий тягу паруса по курсу при небольшом опрокидывающем моменте, т.е. виртуально "зарифить" парус. Уникальными особенностями подобного "взятия рифов" является его бесступенчатость и высокая скорость изменения степени "рифления", исчисляемая секундами.

Некоторые тонкости "игры" шкотами рейков и галсами

Двуликий Янус

Как упоминалось ранее, клешня отличается от других типов парусов тем, что её можно при помощи шкотов и галсовых концов перемещать в трехмерном пространстве. Однако следует помнить, что изменение крена и тангажа клешни, раскреплённой в Т-образном подвесе, приводит и к повороту паруса вокруг вертикальной оси. Пожалуй единственный случай когда этого не происходит, если галсовый угол клешни крепко "притянут к палубе" через дальний блок галса.

В таком положении паруса, на острых курсах, наблюдается резкое падение усилия на шкоте нижнего рейка при одновременном увеличении опрокидывающего момента. Шкотом нижнего рейка можно управлять буквально двумя пальцами, но если ветерок свежий, то делать это придётся свесившись для откренивания за борт. Клешня перестает быть змеем и становится некоторой пародией на косой штаговый парус, т.е. на стаксель.
Однако, достаточно немного ослабить галс, галсовый угол тут же уйдёт на ветер, шкот нижнего рейка "затяжелеет", мачта разгрузится, основные тяговые усилия от паруса снова будут передаваться через закрепленные на палубе шкоты и галс, резко уменьшится плечо в формуле опрокидывающего момента и клешня снова "станет змеем".

И не просто парусом-змеем, а балансирным парусом-змеем, поскольку, как отмечалось выше, "игра" креном и тангажом приводит к вращению паруса вокруг вертикальной оси, вследствие чего некоторая его часть переходит на наветренный борт (на ветер от ДП):


Практика хождения под клешнёй показывает, что если использовать её как "кривой" стаксель, то ход к ветру становится немного острее. Насколько это необходимо, нужно решать исходя из имеющихся ветровых условий, поставленных целей и т.п. Главное не забывать, что "раздача" усилия на мачту на остром бейдевинде, как и в описанном ранее "затяжелении" мачты на полных курсах, требует чтобы последняя была готова воспринять это без последствий.

Отредактировано утлюк (2017-01-28 15:06:21)