http://baydarka.narod.ru

Илья Розанов.
Парусное вооружение "Салюта"

Каждому байдарочнику хочется иметь на байдарке легкий, складной парус, облегчающий жизнь на озерах и крупных реках при наличии ветра. Для байдарки "Таймень" в свое время продавалось парусное вооружение, для "Салюта" - не было ничего. Ходовые качества последней не слишком хороши, но в наличии огромная остойчивость, позволяющая поставить удобный парус. Поэтому парус для "Салюта" необходимо делать самому, из того что есть.

Сначала (Сентябрь 1993 г, Пирогово) мы попробовали установить на байдарку покупное парусное вооружение - латинский парус (помните, их тогда очень рекламировали как отличный парус для Тайменя) на рейках и свободностоящей мачте. Мачта была установлена в штатное место "Салюта" - степс в виде дырки на пластине кильсона и пяртнерс на втором шпангоуте (в начале кокпита). Использовалась "гнутая" средняя балка и поплавки - полиэтиленовые "лапти" в капроновой оболочке из того же набора. Закрепили мы их на "Салюте" с большим трудом, крепление там под фальшборта "Таймени", совершенно не универсальное. Кое-как приладили и вышли на воду. Впечатление было однозначное. При ветре 5-7 м/с под этим парусом можно было очень неспешно двигаться фордевинд и бакштаг. Однако уже на бакштаге было заметно, как мачта изгибается (и это при немалом диаметре 45х2!). Крен практически не ощущался. Затем мы попробовали идти галфвинд. В руководстве к этому "комплекту парусного вооружения" было заявлено, что в галфвинд идти можно. Я авторитетно заявляю: с той "тряпкой", которая выдавалась за парус это невозможно. Парус, растянутый до предела, имел профиль ложки, причем черенком вперед! Задняя шкаторина безобразно загибалась на ветер, а перед ней была натуральная яма. Надо отметить, что мы не использовали шверцев. Это, естественно, вызывало серьезные проблемы с управлением - руль лежал все время на ветер.

В итоге мы вернулись на берег на веслах, причем продолжавшая стоять мачта (убрать ее вместе с парусом на воде оказалось не так просто, как обещали в инструкции) сильно мешала грести сидящему впереди. Эксперимент мы с другом сочли неудачным.

Учтя предыдущий опыт, мы с другом изготовили латинский парус из плащевой ткани площадью 2,4 м², в дополнение к нему сшили стаксель площадью около 1,4 м². В качестве мачты использовали середину стандартного байдарочного весла + часть весла от моторной лодки (они оказались одинакового диаметра и хорошо стыковались). Получилось вместе около 2,5 м. Латинский грот имел форму прямоугольного треугольника (прямой - шкотовый угол) с галсовым углом около 60°. Мачта снова была установлена в начале кокпита в штатное, но уже слегка усиленное крепление. Кроме того, были сделаны топовые ванты, крепившиеся к фальшбортам на расстоянии примерно 30 см от начала кокпита. Стаксель крепился на штаге проволочными петельками.

Опробовали конструкцию 29 апреля 1994 г в Пирогово. Погода была весьма свежая, устойчивый ровный ветер около 7 м/с, в порывах достигал 12 м/с. Результат превзошел ожидания! Мы очень бодро отошли от берега в галфвинд. Вскорости ветер усилился, и стаксель мы убрали, поскольку, кроме того, что он интенсивно прогибал штаг и был слишком пузат (передняя шкаторина была сделана прямой), нагрузки от штага сильно поднимали нос байдарки, и мы опасались поломки каркаса либо разрыва шкуры. Далее двигались полный бейдевинд, под углом к вымпельному ветру около 60°. Движение против ветра получалось! Дрейф, оцененный при помощи компаса с визиром и кильватерной струи, составлял 17-20°. Руль лежал на ветру примерно на 10-15°. Латинский грот был максимально растянут по рейкам, и оттяжка нижнего рейка также была набита максимально. Благодаря гибкости рейков парус стал практически плоским - собственно, это и учитывалось при раскрое. Небольшая "ложка" (прогиб) в районе галсового угла при такой скорости ветра практически не сказывалась на аэродинамике паруса. Скорость была огромной для байдарки - на пустой байдарке мы вдвоем, работая веслами изо всех сил, могли поддерживать такую не более 2-х минут.

Мы устраняли крен, просто сместившись на обычных местах как можно ближе к наветренному борту. Подветренный привальный брус байдарки практически был на уровне воды. Тем не менее, крен полностью контролировался, и мог быть уменьшен травлением шкота. В этот раз никаких шверцев и поплавков также не использовалось. Иллюстрацией нашей скорости был тот факт, что при встрече с волной она разрубалась форштевнем, и струя воды, подрезанная им, как плугом, с наветренной стороны летела мне в лицо через голову впереди сидящего. Когда впоследствии мы промерили пройденное расстояние по карте, и пересчитали его в скорость (время выхода и момент высадки на противоположный берег мы засекли), то получилось, что байдарка имела невиданную среднюю скорость около 12 км/ч! Обратно мы шли бакштаг, плавание было абсолютно спокойным, и времени мы потратили в 2,5 раза больше... Даже с вновь поставленным стакселем.

Опыт показал, что в принципе двигаться на байдарке под острым углом к ветру возможно, даже если не использовать шверцев. Возможно, это относится только к Салютам (которых уже практически нет), имеющим ярко выраженные штевневые накладки-кили. Забегая вперед, скажу, что попытка применения шверца не дала такой огромной разницы, как ожидалось. При его площади около 0,8 м² (близкой к оптимальной) и солидном весе и жесткости конструкции дрейф уменьшился с 15 до 10 градусов (уже другой парус, получше; испытания проводились на курсе бейдевинд, при поднятии и опускании шверца), однако и скорость тоже снижалась, причем заметно. Кроме того, при подъеме шверца ощутимо уменьшался крен, что можно считать положительным фактором по соображениям безопасности туристского судна. Ожидаемого решения проблемы центровки также не обнаружилось - при установке шверца (в том числе и с наклоном к корме) на уровне начала кокпита (там же, где и мачта), мы получали сильнейшее приведение на всех румбах, в особенности при движении остро к ветру. А при установке шверца в середине кокпита лодка уваливалась даже сильнее, чем при его отсутствии. Вместе с тем опыт с латинским парусом показал:

1. При установке мачты в начале кокпита при условии, что форпик не загружается вещами (или балластом), и не используются шверцы, центр парусности любого паруса разумных размеров находится впереди центра бокового сопротивления - лодка с брошенным рулем уваливается. Стаксель, естественно, еще усугубляет ситуацию.

2. Аэродинамика паруса малых размеров должна быть хорошей во всем возможном диапазоне ветров. Вместе с тем, должна быть возможность сделать парус абсолютно плоским, для несения его под малым углом атаки при сильном ветре.

3. Сравнительно тонкие и гибкие мачты, подкрепленные вантами и штагами, предпочтительнее свободностоящих. Свободностоящие мачты сильно и точечно нагружают каркас судна (к катамаранам это не относится). Кроме того, они оказываются жестче и крепче каркаса, что легко может привести к разрушению последнего. Уцелевшая мачта и байдарка с переломленным шпангоутом - по-моему, это бессмысленное сочетание. Аргументы в пользу свободностоящих мачт, связанные с тем, что парус на них может быть всегда отпущен во флюгерное положение, кажутся мне не вполне объективными.

Вот два примера:

На байдарке с мачтой, раскрепленной вантами, при ходе в бакштаг отцепился гика-шкот. Гик лег на подветренную ванту. Имея ход, мы легко привелись до галфвинда, гик был пойман и шкот восстановлен. Ни малейшей угрозы переворота не было.

В другой раз в аналогичной ситуации на тримаране "Янтарь-турист" со свободностоящей мачтой вырвался блок проводки гика-шкота, и парус развернулся во флюгер. Ход и управление были мгновенно потеряны, а когда конструкция была восстановлена и мы начали выбирать гика-шкот, резко появившийся обратный крен не привел к аварии только благодаря чудовищной остойчивости "Янтаря".

4. Установка мачты любой конструкции в начале кокпита плоха тем, что корпус испытывает значительные нагрузки на скручивание. Кроме того, нагрузка на корпус от штага действует слишком вертикально, и без усиления набора есть вероятность получить поперечный разрыв оболочки в районе второго шпангоута.

Здесь надо отметить, что вышеописанный опыт оказал наибольшее влияние на все последующие конструкции. Вот что было дальше:

В следующий раз я соорудил "огромную" мачту длиной около 3,5 м. Два нижних колена были деревянными (черенок швабры + древко хоккейной клюшки, - не смейтесь: денег не было), а верхняя "стеньга" была жесткой лыжной палкой. Мачта снова была в начале кокпита. Гик был длиной почти во весь кокпит. Поперечина с поплавками была установлена посередине кокпита, притянутая алюминиевыми полосами к нижней ветви среднего незамкнутого шпангоута. Ванты от поплавков шли к вершине второго и третьего колен мачты (т.е. по две с каждой стороны), штагов также было два, и приходили они на мачту в те же точки, что и ванты. На все это был водружен бермудский грот площадью 3,6 м². Конструкция поражала громоздкостью, однако была при этом поразительно нежесткой.

Испытано все это было осенью 95 года в Пирогово. В тот день нам не повезло с погодой. Ветер был слабый и неустойчивый, не более 2 м/с. К полудню раздуло, метров до 5, но это продолжалось недолго. Бездарно пошитый практически плоский парус почти не тянул, верхушка отваливалась под ветер, хода почти не было. Лодку все время уваливало, повороты не получались. Поставленный стаксель только ухудшил ситуацию. Неудачу мы свалили на "неправильный" парус. Было замечено, что поплавки ни разу за все плавание не коснулись воды. Встал вопрос - а нужны ли они. Фактически этот опыт ничего не дал, кроме того, что мы поняли, что бермудский грот не может быть просто тряпкой. Его форма должна быть заложена в покрой. И тем не менее...

К 1998 году я значительно доработал конструкцию. Трехколенная алюминиево-буковая мачта высотой 3,9 м имела ликпаз; на переднем шпангоуте кокпита был устроен шарнирный степс на уровне деки, подкрепленный снизу вертикальной распоркой в шпангоуте - пиллерсом; вооружение типа "бермудский шлюп" стало дробным, примерно 2/3; поплавки были сшиты новые, цилиндрической формы с лыжеобразным носом, объемом всего 19 л (внутри оболочки - по детскому надувному бревну); ванты были одинарными, шли также от концов поперечины к вершине алюминиевой части мачты (2,4 м); штаг крепился там же, а на носу - к ременной петле, охватывающей оболочку снизу и по бокам на расстоянии около 20 см от форштевня. Изнутри корпуса к алюминиевому угольнику форштевня (стык штевня и мидельвейса) посредством проволочной петли крепились два троса, которые были после сборки пропущены под передний шпангоут кокпита (на который опиралась мачта), и далее эти тросы мягкими талрепами притягивались у фальшбортов к средней части поперечины. Таким образом, был образован силовой ромб, переводящий нагрузки на набор от штага и вант из изгибных в сжимающие. Кроме того, нагрузки на мачту были значительно разнесены по длине корпуса.

Чтобы частично скомпенсировать изгибные нагрузки на верхнее колено мачты, возникающие при натяжении задней шкаторины паруса, в районе крепления штага и вант на мачте я установил краспицы, отклоненные немного вперед (как бы "обратная стреловидность"). Ромбованты шли от топа мачты, через концы краспиц, и вновь сходились к передней стороне мачты немного выше вертлюга гика, где находилось рычажное натяжное устройство.

К этой могучей конструкции крепился чрезвычайно горбатый бермудский грот площадью 4,05 м², имевший в верхней части сквозную дерево-пластиковую лату переменной гибкости (дер.линейка + полоса стеклопластика из корпуса старой спорт. байдарки).

Испытания проводились на Бисеровом озере. Ветер в тот день плавно менялся примерно от 5 до 10 м/с.

Стаксель убрали практически сразу после выхода - матрос (другой человек, нежели в предыдущих опытах) не мог им управлять, да и парус не соответствовал новой мачте. Судя по колдунам, угол к вымпельному ветру на курсе бейдевинд составлял 40-50° в зависимости от силы ветра (что, естественно при сильном - острее). При этом тяга была приличной, парус стоял неплохо, в указанном диапазоне ветров скорость изменялась в диапазоне примерно 5-9 км/ч, что очень неплохо. Маневренность позволяла легко уклоняться от "атак" "гидроциклиста", во время разворачиваясь скулой на волну. Даже при усилении ветра кручение корпуса было невелико и далеко от предельного. Набор даже не скрипел. Самое интересное было то, что лодка имела явную склонность к приведению, во всяком случае на курсе бейдевинд руль лежал все время 5-10° под ветер. При ровном ходе замеренный по кильватерному следу дрейф составлял 10-12 градусов! "Образование" нормальной центровки я могу объяснить только одним фактором. Из-за наличия растяжек внутри корпуса, не позволявших носовой части отгибаться вверх, лодка в целом не прогибалась "бананом", и нос был более погружен, чем обычно. Вследствие этого ЦБС подводной части значительно сдвинулся вперед, обеспечив вполне нормальную центровку. Кроме того, хочу отметить, что при наличии растяжек, противодействующих прогибу корпуса (подъему штевней) возросла мореходность байдарки! Теперь нос в меньшей степени "шлепал" по второй волне, ровнее разрезал первую, т.е. уменьшилась килевая качка, корпус перестал вздрагивать от ударов волн спереди - жесткость заметно повысилась.

Тем не менее, не все было так хорошо, как кажется. При усилении ветра становились невозможны повороты оверштаг. Мало того, что подветренный поплавок (а он погружался более чем на половину при ходе в бейдевинд) сопротивлялся повороту - наветренный тоже не помогал: вися высоко над водой, он ощутимо парусил, и лодка, приводясь в положение левентик, настолько теряла скорость, что иногда так и останавливалась. Но это была не единственная причина. Парус был скроен с закладками, получился излишне пузатым, в рабочем состоянии его пузо достигало 12-15%, что многовато уже при ветре в 7 м/с. Про оттяжку Канингхема я тогда не знал, а жесткость парусины не позволяла уплощать парус гроташкотом и фалом. Из-за ошибки в оценке изгиба верхней части мачты верхушка сильно "гребла", вверху парус не удавалось сделать плоским. Естественно, такой парус отлично тянул на курсе полный бейдевинд (50-80° к ветру), будучи выбран почти в ДП, однако и кренящую силу создавал немаленькую, но в момент поворота уже на курсе крутой бейдевинд начинал страшно флаттерить, и, естественно, полностью переставал тянуть. Тем не менее, мы быстро сориентировались, и, используя вместо нормальных поворотов оверштаг так называемый "коровий" оверштаг (поворот оверштаг через фордевинд), проигрывая в пройденном расстоянии, но значительно выигрывая в скорости, сумели вернуться к берегу практически точно против ветра.

Этот, последний, к сожалению, опыт на воде, позволил мне сделать следующие выводы:

1. Относительно оптимальной площади парусности: рекомендуемая байдарочникам площадь парусности в 4,5 м² является оптимальной, но и одновременно предельной при ветре до 5 м/с. При более сильном ветре это опасно, что с поплавками, что без них - даже если байдарку не перевернет, будет деформирован или поломан каркас. Несение же такого паруса под очень малым углом атаки тоже неэффективно - все равно флаттерить будет, либо вес рангоута станет огромным, что тоже опасно, да и просто не удобно. Более удачное решение - это вооружение байдарки гротом небольшой площади - 2-2,5 м² для двухместной и 3-3,5 м² для трехместной, безопасным вплоть до ветра около 15 м/с, при котором само по себе плавание уже становится некомфортным. В дополнение к нему следует иметь стаксель, не заходящий за мачту (!), возможно с тупым шкотовым углом, абсолютно плоский, площадью 1-1,5 м2. Такой парус хорошо работает в средний ветер, даже с брошенными шкотами, флаттерит несильно. Стоит заметить, что его ткань должна быть такой же, как ткань грота, либо более жесткой. Сигналом к уборке паруса при усилении ветра будет заметный изгиб верхушки мачты под ветер. Таким образом, в средний ветер площадь парусности будет 3-4 м². Вообще говоря, этого вполне достаточно. В слабый ветер этого, конечно, будет мало. На такой случай можно изготовить из самой легкой ткани, которая только найдется, стаксель большого размера, с шкотовым углом меньше 90°, или, проще говоря - геную. Ее шкоты надо вести к задней части кокпита, а то и к кормовой оковке. Такой парус кроится с прямой передней шкаториной (он должен быть довольно пузат, плоские паруса в слабый ветер не тянут), задняя делается с отрицательным серпом, а нижняя - с положительным. Причем полезно сделать закладку на нижнем серпе таким образом: отчертить прямую линию из галсового угла в шкотовый (хорду серпа). Перпендикулярно этой линии сделать разрез от края серпа до линии. Разрез должен приходить в хорду примерно на 40% ее длины, считая от галсового угла. По разрезу следует заложить и зашить закладку, такую, чтобы расстояние между галсовым и шкотовым углами по краю серпа примерно сравнялось с исходной длиной хорды. Затем по нижнему краю обшить парус ликовкой с заложенным в нее тросиком (или просто веревкой) толщиной 4-6 мм. Такой парус будет иметь эффективную форму и не будет выдуваться вверх. Его использование позволит в слабый ветер нарастить парусность до 5-5,5 м². Если и такой парус не тянет байдарку - значит просто нет ветра.

2. Относительно положения мачты. Все-таки мачта в начале кокпита - это не то. Проблемы всегда есть, те или другие, каждый раз разные. Надо устанавливать мачту в середину корпуса, на средний шпангоут. Сейчас я это уже сделал, замкнув шпангоут сверху деревянной рейкой, и установив под нее вертикальный пиллерс, тоже деревянный. Степс для мачты на рейке, на уровне фальшборта, но возможно и крепление стакана к пиллерсу. При таком расположении мачты центр парусности (ЦП) любого грота будет гарантированно ближе к корме, чем ЦБС корпуса - лодка будет приводиться, что соответствует требованиям безопасной центровки: при брошенном руле парусное судно должно разворачиваться носом на ветер. Кроме того, сместить центровку назад всегда можно, переместив в корму более тяжелый багаж или балласт. А смещать центровку в нос путем дозагрузки можно до определенного предела (и этого может не хватить), поскольку дальше начнет ухудшаться мореходность. При постановке стакселя ЦП значительно переместится вперед, и будет находиться практически на середине длины корпуса. Подводя итог этого пункта, можно сказать следующее: установка мачты в середине корпуса не только более полно отвечает традиционной архитектуре одномачтовых парусных судов, но и дает большую свободу в варьировании параметров центровки судна и маневрирования площадью парусов. Значительный приводящий момент грота облегчает (или просто делает возможным) поворот оверштаг, а также позволяет маневрировать при повреждении или потере руля одними парусами.

3. Относительно конструкции паруса. Как показал мой опыт, латинский парус при всех известных достоинствах (низкая мачта, простота управления, жесткость) очень трудно скроить так, чтобы он сохранял форму крыла во всем диапазоне регулировок. Кроме того, если он мал, то страдает аэродинамика, если велик - сам по себе становится опасным. Да и легкостью рангоута латинский парус не отличается. Различные гафельные и рейковые паруса не выдерживают конкуренции из-за сильного скручивания и, соответственно, неважной аэродинамики в сильный ветер. Пробовал я и такие конструкции. Они крайне неэффективны. В частности, скручивание таких парусов можно уменьшить, применяя эренс-бакштаги, но это легко сделать на широком судне, а на узкой байдарке их просто некуда провести - они будут только ломать мачту.

На бермудском гроте можно получить очень неплохие результаты, однако его надо кроить, очень точно учитывая форму изгиба мачты. Да и ткань для паруса требуется высокого качества, тик или "плащевка" не годятся. Кроме того, из всех возможных типов парусов именно бермудский грот создает наибольшие нагрузки на рангоут и корпус судна, и он крайне не эффективен при движении курсом фордевинд - гик поднимается вверх и парус скручивается. А эффективная оттяжка гика требует жесткого (а значит, тяжелого и травмоопасного) гика. Не годится это для разборных конструкций.

Остается парус типа "стриж", который я и изготовил недавно. Он имеет классическое соотношение шкаторин 3:4:5, небольшие положительные горбы по нижней и задней шкаторинам. Натяжение шкаторин при максимальном изгибе мачты составляет 3,5 кг/м (рекомендуют 3-5 кг/м). Парус сохраняет форму крыла при всех настройках в диапазоне 0-15% "пуза". Площадь паруса 2,2 м², высота мачты 2,8 м. Как он поведет себя на ветру не известно, надо попробовать. Скорее всего он будет безопаснее и эффективнее предыдущих конструкций. Стаксель и геную к нему сошью за зиму. Тем не менее, и этот, наиболее современный и совершенный парус, имеет недостатки. Присутствуют они и на моем изделии, естественно. Сразу бросается в глаза, как будет натянут гикашкот. На острых курсах его придется тянуть не столько вбок, сколько вниз. На широких катамаранах этой проблемы нет, там с шириной все в порядке, а на байдарке как быть? Есть и другие проблемы технического плана, в основном по конструкции оттяжек шкотового и галсового углов паруса. Но они преодолимы. Однако все равно, требуется испытание. Вероятно, самой эффективной конструкцией является видоизмененный "стриж", применяемый на катамаранах фирмы "Тритон" ("Ветер" и "Бриз"), унаследованный от катамарана "Простор". Основное отличие в том, что у этих парусов иные пропорции длин шкаторин, в итоге наклон нижней сохраняется, но шкотовый угол опускается несколько ниже. Возможно, байдарка потребует того же.

Я благодарю за помощь моего школьного друга и отличного матроса Сергея Строгалина (http://www.stropsail.ru/Contact.htm)