Плавание под парусом: ветер, волнение и течения - [16]
Некоторые яхты могут ходить на коротком беспорядочном волнении так же круто к ветру, как и на гладкой воде, но другие- я верю, что большинство, — имеют лучшую лавировочную скорость, если идут более свободно. Яхта с исключительно полными обводами и плоским днищем в носовой части будет ударяться о волны и замедляться на беспорядочном волнении и выгадывать при более полных курсах.
Единственный способ узнать, как на вашей яхте лучше всего проходить неправильное волнение, — это уяснить особенности ее формы и, предприняв непосредственно во время гонок некоторые эксперименты, затем руководствоваться их результатами. Законы поведения яхты точно и быстро определить нельзя, это всегда достигается методом проб и ошибок.
Когда следуешь первый раз на беспорядочном волнении, немного уваливаясь под встречный ветер, с удивлением видишь, насколько большую скорость развивает твоя яхта по сравнению с теми, что плывут предельно круто к ветру. Здесь следует найти золотую середину: хотя яхта, идущая свободнее, плывет гораздо быстрее, она должна покрыть значительно большее расстояние и может потерять преимущество, которое ей дает большая скорость. Найти ту золотую середину, которая помогает держать яхту на нужном курсе, нелегко для яхтсмена, не имеющего опыта плавания три волнении.
При плавании против ветра, уваливаясь на беспорядочном волнении, следует помнить, что из-за большей скорости и большего угла к волнам путь будет гораздо «мокрее». Яхты, идущие предельно круто к ветру, не будут принимать на борт много воды. Более того, при плавании под большим углом к свежему ветру гораздо труднее держать яхту на ровном киле.
Прежде чем перейти к более детальному изучению волн, коснемся еще одного небольшого вопроса об относительном поведении лодок, обшитых внакрой и вгладь. Лодки, обшитые вгладь, замедляются волнами гораздо меньше, чем обшитые внакрой. В этом нетрудно убедиться, рассматривая поперечное сечение лодки, обшитой внакрой, когда она поднимается и опускается на волнах. При подъеме на волнении сопротивление дощатых краев существенно. На продвижение вперед края продольных досок влияют мало, так как поток воды вокруг корпуса в значительной степени следует за линией стыков хорошо построенного корпуса, но когда лодка подпрыгивает вверх и вниз и смещается вертикально относительно воды, то края обшивки перпендикулярны этому движению и сопротивление гораздо больше. По этой причине на яхте, обшитой внакрой, в лавировку стоит выбирать курсы, позволяющие избежать больших крутых волн, однако яхте, обшитой вгладь, выбор таких курсов большой выгоды не принесет.
При встречном волнении на яхтах с одинаковыми обводами гораздо мокрее при обшивке вгладь, чем при обшивке внакрой, так как края досок отталкивают воду от корпуса, а на гладком корпусе волны поднимаются до привального бруса, а затем разбиваются.
Учеными и судостроителями были выполнены обширные исследования по изучению волнения, но, к сожалению (и это вполне естественно), только незначительная часть накопленных знаний имеет какое-то отношение к проблемам, волнующим яхтсмена на малых лодках.
Трудности получения точных данных о волнах приводят к расхождению во взглядах даже между специалистами, занимающимися изучением волнения. Связь между факторами волнообразования и элементами волн описывается различными формулами, но для этой книги выбраны самые простые соотношения, которые были еще более упрощены для наших целей. Поэтому результаты, полученные путем вычислений по этим формулам, должны рассматриваться только как приближение, но совершенно адекватное. Если считать волны одним из факторов, оказывающих на исход гонок решающее влияние, очень важно понять, как они образуются и каким законам подчиняются.
Существуют многочисленные теории образования волн. Ни одна из теорий не описывает явление полностью, но поскольку практический интерес представляют следствия, а не причины, то такое состояние науки не должно нас особенно беспокоить. На начальной стадии волны вызываются, видимо, трением между движущимся воздушным потоком и неподвижной поверхностью воды. Вода замедляет воздушный поток, вызывая в нем вихри, при этом поверхность воды становится неровной, на ней образуется рябь Возникает порочный круг: из-за того, что поверхность воды стала неровной, трение увеличивается и усиливаются вихри над поверхностью воды.
Рис. 27. Принципиальная схема образования волн, по теории экранирования Джеффриса
Сразу после образования волн начинает работать так называемый механизм экранирования Джеффриса, согласно которому воздушный Поток над крупными волнами существенно искажается. Это влияет на парус маленьких яхт типа швертботов-одиночек. Согласно теории Джеффриса, поток воздуха давит на наветренный склон волны, более или менее плавно поднимается по склону и на гребне направлен несколько вверх, а затем, падая, давит на склон следующей волны; разрыв под гладким воздушным потоком на наветренном склоне волны заполняется турбулентным вихрем таким образом, что эта часть волны экранируется от действия ветра. Рисунок 27 помогает понять этот механизм.
