Шлюпка: устройство и управление - [24]

Рис. 46. Правильное положение паруса при различных направлениях ветра: а – бейдевинд; б – галфвинд; в – фордевинд

Сила Р раскладывается на силу тяги Т, направленную параллельно диаметральной плоскости (ДП) шлюпки, заставляющую шлюпку двигаться вперед, и силу дрейфа Д, направленную перпендикулярно ДП, вызывающую дрейф и крен шлюпки.

Сила Р зависит от скорости и направления ветра относительно паруса. Чем больше ‹ в между направлением ветра В и плоскостью паруса ПП, тем больше сила Р.

Если ‹в = 90°, сила Р достигает максимальной величины. Силы Т и Д зависят от ‹Y между ДП шлюпки и плоскостью паруса. С увеличением ‹Y cила Т увеличивается, а сила Д уменьшается.

Действие воды на шлюпку во многом зависит от обводов ее подводной части.

Несмотря на то что при ветре бейдевинд сила дрейфа Д превышает силу тяги Т, шлюпка имеет ход вперед. Здесь сказывается боковое сопротивление R¹ подводной части корпуса, которое во много раз больше лобового сопротивления R.

Рис. 47. Вымпельный ветер:

В^И – истинный ветер; В^Ш – ветер от движения шлюпки; В^В – вымпельный ветер

Сила Д, несмотря на противодействие корпуса, все же сносит шлюпку с линии курса. Составленный ДП и направлением истинного движения шлюпки ИП ‹ a называется углом дрейфа. Чем острее угол между ДП и направлением ветра, тем больше угол дрейфа, так как при острых углах сила тяги Т незначительна и шлюпка, не имея достаточного поступательного движения вперед, сносится под ветер. При ветре бейдевинд круче 40-45° шлюпка вперед двигаться не может.

Таким образом, наибольшая тяга и наименьший дрейф шлюпки могут быть получены путем выбора наиболее выгодного положения диаметральной плоскости шлюпки и плоскости паруса относительно ветра. Установлено, что угол между ДП шлюпки и плоскостью паруса должен быть равен половине ‹ A между диаметральной плоскостью и направлением ветра. На рис. 46 показано правильное положение паруса при ветрах бейдевинд (а), галфвинд (б) и фордевинд (в).

При выборе положения паруса относительно ДП и ветра старшина шлюпки руководствуется не истинным, а вымпельным (кажущимся) ветром, направление которого определяется равнодействующей от скорости шлюпки и скорости истинного ветра (рис. 47).

Кливер, расположенный перед фоком, исполняет роль предкрылка. Поток воздуха, проходящий между кливером и фоком, уменьшает давление на подветренной стороне фока и, следовательно, увеличивает его тяговую силу. Это происходит лишь при условии, что угол между кливером и ДП шлюпки несколько больше угла между фоком и ДП (рис. 48, а).

Рис. 48. Установка кливера относительно фока:

а – правильно; б – неправильно

Если же кливер прижать к ДП, то поток воздуха будет ударять в подветренную сторону фока, ухудшит его форму и уменьшит тяговую силу (рис. 48, б). Такое же действие производит кливер, имеющий слишком выгнутую форму.

4.5. Влияние крена и дифферента на управление шлюпкой

В разделе 4.4 работа парусов рассматривалась без учета влияния крена и дифферента шлюпки, т. е. предполагалось, что центр парусности ЦП и центр лобового сопротивления ЦЛС подводной части корпуса расположены примерно в одной вертикальной плоскости (рис. 49, а). В реальной обстановке на управление шлюпкой под парусами всегда оказывают влияние крен и дифферент.

При крене от действия пары сил Т и R (силы тяги и силы лобового сопротивления подводной части корпуса шлюпки) с плечом К образуется вращательный момент вокруг вертикальной оси (рис. 49, б). С увеличением крена за счет увеличения плеча К этот момент возрастает и форштевень шлюпки поворачивается в сторону наветренного борта (на ветер).

Явление, когда под угрозой опрокидывания шлюпка стремится привестись и, следовательно, обезветрить паруса, можно считать положительным. Однако оно играет и отрицательную роль, когда для удержания шлюпки на заданном курсе приходится держать руль переложенным в сторону подветренного борта, что приводит к потере шлюпкой скорости. Кроме того, крен уменьшает остойчивость шлюпки и рабочую поверхность парусов.

Рис. 49. Влияние крена на управляемость шлюпки:

а – крен отсутствует; б – крен на правый борт

Следовательно, для сохранения остойчивости и достижения наибольшей скорости шлюпки необходимо уменьшать ее крен. Небольшой крен бывает полезным при слабом ветре, когда парус не может принять правильную форму. В этом случае следует искусственно создать крен на подветренный борт; парус под действием собственного веса Приобретает необходимую выгнутую форму.

Парусное вооружение шлюпки рассчитывается так, чтобы центр парусности ЦП и центр бокового сопротивления ЦБС подводной части корпуса находились примерно на одной вертикали (рис. 50, а).

Рис. 50. Влияние дифферента на управляемость шлюпки:

а – дифферент отсутствует; б – дифферент на корму; в – дифферент на нос

При дифференте на корму ЦБС смещается к корме, в результате чего от действия силы дрейфа Д и силы бокового сопротивления R¹ возникает вращательный момент, который уваливает нос шлюпки под ветер (рис. 50,6). При дифференте на нос шлюпка стремится повернуться носом к ветру, т. е. привестись (рис. 50, в). Вращательный момент шлюпки при дифференте усиливается также под действием ветра на приподнятую оконечность шлюпки.