Совместная работа стакселя и грота.
Что важнее: стаксель или грот? Этот спор сродни вечному спору между сноубордистом и лыжником: кто круче? И такой же бесполезный, как дискуссия на тему, что важнее для организма: сердце или печень.
Сегодняшняя теория паруса определяет стакселю роль обеспечения основной тяги, а грот рассматривает в качестве инструмента регулировки баланса руля. Крыло и закрылок. Оба паруса работают в тесном взаимодействии друг с другом, хотя каждый из них (с большей или меньшей степенью успешности) в состоянии справиться с функцией «двигателя» лодки.
Оба они являются самостоятельными аэродинамическими поверхностями, оба, в той или иной степени, создавая тяговое усилие, влекущее яхту вперёд. Но идеально они работают только в паре, помогая и дополняя друг друга. Чем и хороши.
Прежде, чем разбираться с тем, как работает симбиоз грота и стакселя, нужно понять почему это живёт и работает, как симбиоз.
Посмотрите на воздушный поток, набегающий на паруса. Практически он делится плоскостями парусов на три потока с разными скоростными характеристиками:
1. Медленный – на наветренной стороне грота;
2. Ускоренный – в щели между подветренной стороной грота и наветренной поверхностью стакселя;
3. Быстрый – с подветренной стороны стакселя.
Ускорение потока воздуха, протекающего между гротом и стакселем, дополнительно способствует снижению давления на подветренной стороне грота, повышая его тянущую силу.
Подветренная сторона стакселя и наветренная сторона грота – поверхности свободные, независимые. Чего нельзя сказать о сторонах парусов, ограждающих щель (slot) между гротом и стакселем. Именно щелью, прошу прощения за неблагозвучность, мы и будем заниматься, настраивая эффективное взаимодействие стакселя и грота – крыла и закрылка.
При правильно настроенном слоте (для выпендрёжа будем оперировать английским термином) стаксель поворачивает ветер острее к гроту, заставляя воздушный поток в слоте прижиматься к подветренной стороне грота.
Это очень важно, ведь такой «отрегулированный» поток будет «слизывать» завихрения с задней кромки грота. В результате уменьшается угол атаки грота, поток воздуха выравнивается — становится более плавным, без завихрений, а, следовательно, возрастает подъемная сила на гроте и снижается его лобовое сопротивление. Собственно это и является целью настройки слота.
Как же должен выглядеть наиболее эффективный слот?
Во-первых, раз паруса у нас работают в согласованном режиме, то и формы парусов должны быть согласованы. На практике это означает, что форма задней шкаторины стакселя должна повторять форму задней шкаторины грота. Из этого не следует, что формы парусов должны быть одинаковыми! Их формами мы занимались раньше, когда настраивали паруса. И они не могут быть одинаковыми у грота и стакселя по определению (см.статьи «Форма паруса», «Настройка стакселя», «Настройка грота»)
Во-вторых, ширина слота по всей высоте должна быть примерно одинакова. Этим будет достигаться равномерность потока воздуха по всей высоте парусов.
Нельзя, чтобы щель между парусами оказалась слишком узкой. Как только мы попытаемся значительно сузить щель между гротом и стакселем, воздушный поток, который мы попытаемся сжать в этой своеобразной «дюзе» между двумя парусами, будет отбрасываться задней шкаториной стакселя на грот, деформируя его профиль.
Именно этим чаще всего и вызвано заполаскивание передней части грота: слот слишком узкий, задняя шкаторина генуи закрыта и отражает ветер на грот. Проблема решается перемещением пуза генуи вперёд (набить фал) и/или увеличением угла установки стакселя (потравить стаксель-шкот).
Нельзя допускать и слишком широкого слота, потому что тогда паруса прекратят работать в ансамбле, и каждый будет сам по себе. В итоге мы будем иметь сильную турбулентность от середины к задним шкаторинам парусов, увеличение лобового сопротивления грота и снижение тяги на нём (да и на стакселе тоже).
С другой стороны, регулировать ширину слота необходимо, в зависимости от ветровых условий. Так, например, при слабом ветре хорошо бы иметь очень узкий слот, а при усилении ветра его необходимо увеличить. При дальнейшем усилении ветра (до 4-5 баллов) слот надо продолжать понемногу увеличивать, но при этом необходимо либо заменить стаксель на другой (с более короткой нижней шкаториной), либо зарифить его. Это позволит избежать рассмотренного выше отражения воздушного потока стакселем на грот.
Если слот очень узкий
Немного потравить стаксель-шкот
Чуть увеличить твист грота (каретку в наветренную сторону, ослабить гика-шкот)
Уплостите грот
Если слот очень узкий
Немного потравить стаксель-шкот
Чуть увеличить твист грота (каретку в наветренную сторону, ослабить гика-шкот)
Уплостите грот
И в заключение несколько общих советов.
Парус эффективен на грани заполаскивания;
Лучше недобрать шкоты, чем перебрать их;
Вибрирующая задняя шкаторина – не показатель каких-то неправильных настроек.
Этот эффект (флаттер) возникает в основном на гротах, оборудованных закруткой в мачту, но может встречаться и на стакселях. Вибрацию легко устранить, если парус имеет булинь. Булинь натягивают, пока вибрация не прекратится. Натяжение булиня может загнуть заднюю шкаторину крючком в наветренную сторону. Ни вибрация, ни изгиб крючком задней шкаторины не оказывают серьёзного влияния на работу паруса, однако – второй вариант менее раздражителен для экипажа и, самое главное, защищает парус от износа.
И в RYA, и в IYT любят сравнивать настройку парусов с выбором передач при езде на автомобиле. Это действительно похоже. Чем хуже и тяжелее условия, тем ниже передача. Чем сильнее ветер и волна, тем более пузатыми должны быть паруса, тем более круглый должен быть у них вход.
1-я передача. Когда вам требуется высокая мощность двигателя для разгона (например, после смены галса на лавировке) или преодоления большого волнения моря.
Глубокие паруса с большим твистом
Широкий курсовой сектор, максимальная тяга, полнее к ветру.
2-я передача. В тех же случаях, что и 1-я, но при более сильном ветре.
Уплощённые паруса, шкоты выбраны туже, вход паруса круглый
Тяга и острота средние, курсовой сектор сужен.
3-я передача. В идеальных условиях – в средний ветер на гладкой воде.
Сильно уплощённые паруса с плоским входом, «пузо» смещено назад, шкоты туго набиты
Максимальная острота курса при меньшей тяге; минимально узкий курсовой сектор.
Конечно, это несколько упрощённая схема, лишь дающая общие рекомендации по требованиям к настройке паруса. Сравнивая с тем же автомобилем, как совет, что делать в случае заноса: «Руль в сторону заноса!». А какая при этом скорость автомобиля? А характер дорожного покрытия? А что делать с педалью газа? Тормоза? В конце концов: а какой у вас автомобиль? Переднеприводный? Заднеприводный? И таких вводных очень много. А совет – один. Но к нему, в зависимости от внешних обстоятельств, прилагается ещё масса действий.
Так и здесь. На сильном ветру хорошо иметь более плоские паруса. Но, с другой стороны, на сильной волне хорошо бы нести полные паруса с круглым входом. Но сильное волнение – это почти всегда сильный ветер. И как быть в этом случае? Правильный ответ заключается в поиске грамотного компромисса и выбора оптимальной формы парусов (да ещё и величины слота) с учётом всего того, о чём было сказано выше.
Подведём итоги. Поскольку грот и стаксель работают в воздушном потоке как единая аэродинамическая поверхность, то и настраивать их требуется совместно. На острых курсах (особенно при сильном ветре) помните две важные вещи: регулировка положения генуи шкотами не очень влияет на кренящую силу, зато на тянущую силу - очень сильно. И наоборот, настройка положения грота при помощи гика-шкота не так сильно влияет на тянущую силу, как на кренящую. Собственно поэтому мы сначала настраиваем геную, чтобы добиться хорошего хода яхты, и только после этого подстраиваем грот и слот, чтобы обеспечить хороший баланс руля и равномерный ветровой поток между парусами.
По материалам: loodsmen.ru