Швертбот "Финн"
Олимпийский швертбот-одиночка монотип класса «Финн» спроектирован в 1950 г. шведом Рихардом Сарби, который впоследствии довольно удачно выступал в этом классе. Несмотря на небольшие размеры (длина 4500±10 мм, ширина 1510±10 мм), швертбот отлично зарекомендовал себя не только на закрытых, но и на открытых гоночных дистанциях. Имея небольшую инерцию (вес 145 кг без паруса), «Финн» очень чувствителен к ошибкам, особенно на полных курсах. Если на лавировке рулевой быстро не отреагирует на изменение ветра или прозевает волну, он немедленно проиграет противнику несколько метров; а на бакштаге, при сильном ветре, проигрыш по такой же причине измеряется уже десятками метров, а то и приводит к полному выходу из гонки, например, в результате опрокидывания.
Этот класс относится к наиболее спортивным и тяжелым для яхтсменов. «Финнист» должен обладать качествами рулевого и шкотового. Большое количество участников гонки и, как правило, плотность прохождения дистанции вынуждают не только поддерживать максимальную скорость хода, но и вести напряженную. и непрерывную тактическую борьбу. Гонки на «финнах» проводятся иногда при ветре свыше шести баллов и требуют большого физического и нервного напряжения. Именно поэтому средний возраст гонщиков в классе «Финн» обычно меньше, чем в других Олимпийских классах.
Правила постройки и обмера швертботов класса «Финн» направлены на создание судов, обладающих одинаковой скоростью. С годами Правила постоянно совершенствуются, главным образом в направлении создания системы более жестких ограничений обмеряемых размеров и возможности использования новых синтетических материалов для постройки судна. Начинающий гонщик должен знать эти Правила, но ясно, что его основное внимание целесообразно направить не на решение общих конструктивных проблем постройки корпуса, а в первую очередь на личную тренировку, повышение надежности всех существующих устройств и приспособлений, и главное — на грамотную настройку яхты, т. е. регулировку, обеспечивающую необходимое соответствие мачты и паруса весу гонщика и условиям гонки.
1 —- нижняя обмерная марка; 2 — упрочняющая наклейка из ясеня или дуба;
3 — верхняя обмерная марка; 4 — ложная краспица.
Первым шагом начинающего «финниста» должно быть освоение азбуки управления швертботом в гонке, т. е. отработка навыков чисто «автоматического» выполнения всех основных операций при изменении курса, уваливании, приведении, огибании знака и т. д. с минимальными потерями хода. Это позволит в дальнейшем чувствовать себя свободнее, больше внимания уделять наблюдению за изменяющимися ветровыми условиями и течением, за положением противника, а также более уверенно вести борьбу на финише, где она особенно обострена и, как правило, приходится делать очень много различных маневров и поворотов.
Физическая подготовка является основой тренировки гонщика на «Финне». Известный король паруса Пауль Эльвстрем, трижды завоевавший титул олимпийского чемпиона в этом классе, имел хорошие физические данные, тем не менее ему приходилось уделять много времени специальным упражнениям на берегу для выработки выносливости при откренивании.
Другая сторона подготовки к соревнованиям — это настройка комплекса мачта — парус. Готового рецепта что и под что подгонять дать невозможно: при решении этого вопроса обычно исходят из того, чем располагает гонщик, — хорошим парусом или хорошей мачтой. В большинстве случаев приходится подгонять или подбирать мачту, так как новая мачта обычно изготовляется с некоторым запасом прочности (с припуском по диаметру) и редко удовлетворяет всем требованиям, рассматриваемым ниже. Парус подгоняется (доводится) под уже испытанную мачту довольно редко, только при его пошиве. Настройка готового паруса на ветровые условия данной гонки осуществляется обычно при помощи системы различных устройств и приспособлений, часть которых рассмотрена в данной статье.
Отметим, что благодаря усовершенствованию системы настройки при помощи различных регулирующих устройств диапазон применения одного и того же паруса в различных ветровых условиях значительно расширился. Одновременно несколько уравнялись шансы гонщиков различного веса: уменьшилось преимущество тяжелых гонщиков в сильный ветер и легких гонщиков в слабый. Именно поэтому предложенное несколько лет назад Эльвстремом разделение гонщиков на весовые категории потеряло смысл. Так, в 1966 г. на Первенстве СССР, несмотря на сильный ветер (4 — 6 баллов), при котором проходили почти все гонки, призерами стали сравнительно легкие гонщики: В. Козлов (вес 70 кг), В.Гурьянов (74 кг), Р. Бердаш (75 кг).
Гибкая мачта без стоячего такелажа, со сравнительно жестко заделанным в нее концом гика представляет одну из важнейших особенностей «Финна», поэтому мачта для гонщика-«финниста» имеет такое же значение, как лыжи для лыжника или шест для прыгуна, и требует не только тщательной доводки, но и постоянного наблюдения.
Каким же требованиям должна удовлетворять мачта? Вес должен быть не менее
10,5 кг; центр тяжести должен располагаться не ближе 2000 мм от шпора. На расстоянии до 1500 мм над пяткой мачта может быть сделана из любого материала,
а выше — из ели или подобного дерева, обеспечивающего гибкость.
Конструкция мачты произвольна; диаметр у палубы должен быть не менее 100 мм, у верхней марки 42 мм; до точки, находящейся на 100 мм выше щели для гика, мачта должна
быть сплошной от нижней марки, а также по всей длине ликпаза.
Рекомендуется, чтобы мачта была прямой по всей длине, отсутствовали любые непроклеи, не было сучков в районе на высоте от 2 до 4,5 м. См. также статью Д. Томаса «Как добиться эффективной работы паруса на швертботе» в 12 вып. сборника.
Рис. 5. Регулируемый
винтовой степс мачты
и проводка фала.
1—гик; 2 — клин; 3—резиновый сгроп аля крепления упора 4
к мачте; 5 — оттяжка галса; в — тали оттяжки шкотового
угла; 7-—оттяжка шкотового угла.
Рис. 3. Сечения мачты Брудера.
Рис. 4. Стопор для фала: а — простой;
б— универсальный.
1 — фал; 2 — стальной шарик; 3— стопор; 4 — поворотный язычок.
Рис. 5. Регулируемый
винтовой степс мачты
и проводка фала.
Рис. б. Бегучий такелаж и крепление гика
к мачте.
1 — гик; 2 — клин; 3 — резиновый строп для крепления упора 4
к мачте; 5 — оттяжка галса;
6 — тали оттяжки шкотового
угла; 7-—оттяжка шкотового угла.
При изготовлении новой мачты с заданными характеристиками надо учитывать и специфику материала и технологию склеивания. Лучшим материалом считается ель, причем надо иметь в виду, что наибольшей гибкостью отличается древесина молодых деревьев. Наилучшей прочностью и упругостью обладает средневозрастной лес (около 40 лет).
Древесина с узкими годичными слоями имеет повышенную упругость. Об зтом же свидетельствует и большой удельный вес. Влажная или слишком смолистая древесина ни упругостью, ни прочностью не отличается.
Типовые сечения мачты показаны на рис. 1. Сечение по типу 1 сравнительно просто склеить из заготовок за один-два приема. Наиболее часто применяется конструкция мачты с толстым лобовым бруском (тип II); при регулировке жесткости мачты можно сострагивать часть лобового бруска, не нарушая ширины клеевых соединений. Многослойную мачту (тип III) сделать несложно; уменьшается влияние дефектов древесины на качество мачты, но зато возрастает вес; подгонять ее труднее, так как механические характеристики мачты резко изменяются с изменением площади сечения.
Сплошная мачта (тип IV) может быть изготовлена при наличии легкой и качественной древесины.
Исходя из оптимального момента сопротивления мачты пустотелость рекомендуется делать круглой, но качество склеивания проще обеспечить при прямоугольном ее сечении (благодаря более надежному созданию необходимого давления на кромках квадрата). Лучшим клеем для изготовления мачт является ВИАМ-БЗ. Рекомендуется круглая или элипсовидная форма сечения мачты. При одинаковой площади сечения на эллипсовидной мачте меньше вероятность появления поперечных трещин по кромкам ликпаза.
На мачтах всех типов для обеспечения прочности в наиболее ослабленном месте (в районе выреза под гик и до начала ликпаза) хорошо иметь наклейку из ясеня. Другим вероятным местом разрушения является средняя по длине часть мачты; этот район должен быть выполнен особенно качественно.
Подгонка мачты — очень важная часть настройки яхты, так как во время гонки регулировать гибкость мачты уже невозможно. Общее правило для определения требуемой гибкости мачты таково: чем легче рулевой, т. е. чем меньше его вес, тем мягче должна быть мачта. Благодаря гибкости, эластичности мачты при ее изгибе на крутых курсах (во время лавировки) парус становится более плоским; с плоским парусом можно идти в лавировку круче к ветру, кренящий момент будет меньше, а это значит, что в свежий ветер с эластичной мачтой откренивать «Финн» становится легче. Таким образом, вес гонщика, величина пуза паруса и гибкость мачты теснейшим образом взаимосвязаны.
В настоящее время паруса обычно шьют более пузатыми, чем раньше (хотя пузо и снижает способность яхты идти круто к ветру), а мачту стараются сделать такой, чтобы она изгибалась равномерно по всей высоте, причем наибольшая стрелка прогиба находилась бы на середине высоты. Правда, иногда для плоских парусов выгоднее чтобы больше гнулась верхняя часть мачты и парус не становился при изгибе совершенно плоским.
Упругость мачты должна обеспечивать хорошее натяжение задней шкаторины паруса и давать возможность гонщику идти круто к ветру; в то же время жесткость мачты должна быть не настолько большой, чтобы вызывать значительные напряжения в ткани паруса, которые ведут к местным деформациям, морщинам и перетяжкам на парусе. При ходе на волнении, изгибаясь под ветер и возвращаясь в прежнее положение, эластичная мачта выполняет взмахивающие движения и служит своеобразным успокоителем качки, что обеспечивает плавность хода. Существует мнение, что эти взмахи хорошо сказываются и на работе паруса. При сильном ветре мачта служит как бы регулятором, уменьшающим при изгибе давление на парус, поэтому величина изгиба мачты в сторону является очень важной характеристикой.
Эльвстрем для парусов своего пошива рекомендует форму прогиба мачты, показанную на рис. 2. А. Чучелов и некоторые другие гонщики, имевшие возможность сравнить мачты Эльвстрема с отечественными, считают, что на его мачтах верх слишком податлив и прогибы /4 и /г, должны быть несколько меньше указанных (200 и 130 мм соответственно).
Питер Баррет (серебряный призер XVIII Олимпийских игр), имеющий вес в полном снаряжении перед гонкой 100 кг, считает, что мачта
1 — перо руля; 2 — пружинный
стопор.
Рис. 8. Указатель ветра.
Рис. 7. Общий вид кок-
пита пластмассового
«Финна».
1 — шарнир румпеля; 2~ от-
тяжка шкотового угла; 3—
ползун гика-шкота; стопор
оттяжки ползуна; 5 — резиновая оттяжка шверта.
Рис. 9. Стопор для пера
руля.
1 — перо руля; 2 — пружинный
стопор.
Рис. 8. Указатель ветра.
должна быть жестче указанной и рекомендует мачту со следующими прогибами: в середине длины между обмерными марками в плоскости ликпаза —168 мм; на четверти длины от верхней обмерной марки — 150 мм; на четверти длины от нижней обмерной марки —101 мм; изгиб мачты перпендикулярно плоскости ликпаза — 83 мм; опоры при этом устанавливаются под верхней и нижней марками, усилие в 24 кг прикладывается посередине длины между марками.
Замеры, подобные тем, которые проводят Эльвстрем, Баррет и другие, надо делать периодически. Хотя такие замеры и не учитывают изменения характеристик мачты при динамической нагрузке, но они дают представление об изменении ее качеств в зависимости от времени, температуры и влажности воздуха, и дают возможность в случае надобности подобрать другую мачту с примерно такими же качествами.
Проверка мачты важна и при резкой смене окружающих условий. Бывает например,
что гонщики северных областей, приехав на юг для участия в соревнованиях, перестают «понимать свое судно», — настолько жесткой становится мачта из-за уменьшения влажности древесины. Сейчас Эльвстрем проводит испытания мачт из стеклопластика, качества которых должны оставаться неизменными в течение всего срока службы.
Применение пластмасс позволит, кроме того, изготовлять одинаковые мачты, тогда как из дерева изготовить две мачты с одинаковыми качествами практически невозможно.
В заключение разговора о качествах мачты упомянем, что в 1967 г. на основных международных соревнованиях в классе «Финн» большинство ведущих гонщиков выступало на оригинальных мачтах конструкции бразильца Брудера. Эти мачты ниже верхней обмерной марки на высоте 1—1,5 м имеют треугольную конфигурацию поперечного сечения (рис. 3); ниже это сечение резко переходит в эллипсовидное, показанное на том же рисунке справа. Поскольку изгиб мачты на подветер возможен главным образом в верхней части (на отрезке 1—1,5 м), можно предположить, что мачта рассчитана на физически выносливых гонщиков, которые могут интенсивно откренивать на протяжении всей дистанции. Что же касается парусов под эти мачты, то соответственно необходим их специальный покрой.
Теперь вернемся к подгонке мачты. Сделать ее более гибкой можно, прострагивая, т. е. снимая материал в том или ином районе мачты. Делать это нужно очень осторожно. Прежде чем приступить к прострагиванию мачты, надо выяснить размеры ее составных брусков. Если чертежа нет, придется произвести обмер мачты при помощи контрольных сверлений.
Более эластичной мачту можно сделать и другим путем, установив стопор для фала (рис. 4), разгружающий мачту от осевого сжимающего усилия фала.
Для увеличения жесткости мачты на нее наклеивают рейки толщиной около 15 мм и длиной не менее 500 мм. Можно применить и более универсальный метод — установку через каждые 700—800 мм по высоте мачты ложных краспиц (см. сеч. Б-Б на рис. 1), по которым и пропускается фал; снимая краспицы, мачту легко снова сделать эластичной.
Несколько слов о подгонке паруса по мачте. Парус ставится на мачту, вручную выбирается гика-шкот, судно заваливается на борт. В местах образующихся перетяжек подпарывается шов по шкаторине и выпускается необходимая часть парусины. При уборке излишнего пуза, парусину собирают к шкаторине и закалывают булавками. Затем судно нужно поставить на ровный киль, парус убрать и на заколотое место наложить шов. Эту операцию зачастую приходится повторять несколько раз.
Конструкция гика «Финна» произвольная; материал — ель, за исключением переднего конца на длине 560 мм, который может быть сделан из твердых пород. Номинальные размеры сечения гика 35X80 мм. Как показала практика, гик должен быть более жестким, поэтому его сечение обычно принимают 37X82 мм, максимально используя разрешенные допуски по обмеру.
Примечание "Кубрика": в данной статье приведены не все рисунки, статья сокращена.