Коли перевертаються яхти

Коли перевертаються яхти
Ці та подібні їм питання задають початківці яхтсмени. Сьогодні поговоримо про остійності, адже проблема перевертання і судна стояла перед моряками в усі часи.

Боролися з проблемою по різному, в першу чергу, зміною форми корпусу. Дослідним шляхом з'ясували, що широка форма корпусу перешкоджає зусиллям, накренівающім човен, причому чим ширше корпус, тим більше потрібно докласти зусиль просто для того, щоб створити хоч якийсь крен, не кажучи вже про перевертанні судна. До слова, опір судна нахилу називається остойчивостью і є однією з базових характеристик судна. Саме остійність визначає не тільки безпечні райони плавання для даного судна, а й ступінь його можливої ​​енергоозброєності, що найбезпосереднішим чином пов'язане з гонками. Ми будемо говорити про поперечної остійності, тобто опір судна нахилу убік. Одне з рішень - сделат ьсудно широким, проте, якщо корпус широкий, то має місце бути таке правило - чим менше відношення довжини судна до його ширини, тим воно менш морехідні, знижується швидкість. Одним з рішень цієї проблеми було створення глибокого кіля, який створює момент, що перешкоджає крениться момент. Отже, людством було створено кілька форм судів, досить ефективно перешкоджає крену. Одна з них - катамаран. Широко рознесені корпусу катамарана мають дуже великий відновлює момент. Але при перевороті - катамаран на відновлюється в зворотне положення, про що свідчить діаграма остійності, про яку мова буде нижче. До речі, катамаран як правило швидше, ніж однокорпусное судно такої ж довжини. Інша форма - вузьке кильове судно, що має глибокий кіль, за рахунок своєї маси і низького розташування ефективно перешкоджає нахилу. У вітрильних яхтах кіль несе ще й іншу важливу функцію - яхта рухається в певному напрямку під впливом сил і моментів, що виникають на кілі. Особливо яскраво виражено вплив остійності на невеликі судна, якими і є вітрильні яхти. Великі пороми, танкери, мають широкий корпус і як правило, хорошу остійність.

Метанцентріческая висота

Коли перевертаються яхти
Важливою характеристикою судна служить так звана метацентрическая висота, що позначається як h або GM. Це відстань від метацентра, або умовної точки, навколо якої обертається центр плавучості судна і центром тяжіння судна, що позначається як ЦТ. Також необхідно знати і поняття - плече остійності. Це відстань між лініями дії сил - Архимедовой, яка викидає судно вгору і силою тяжіння, спрямованої вниз. При нахилі виникає відновлює момент, причому, чим відстань між діями сил, тобто плече остійності - більше, тим відновлює момент теж більше.

діаграма остійності

Коли перевертаються яхти
Яхтсмена і судноводія «моториста» більше турбує інший, більш практичне питання - як яхта буде чинити опір крену, чи легко її накренити, до якого кута судно не перевернеться і легко вона відновиться. Тобто знання про величину відновлює моменту, або плеча остійності в залежності від крену конкретної яхти. На ці відповіді дає відповідь діаграма стійкості. У наочному вигляді вона показує як змінюється відновлює момент (плече стійкості) від кута крену. З діаграми можна зробити багато висновків.

Спочатку проаналізуємо саму діаграму:
Зліва висхідна лінія характеризує початкову остійність. Ця характеристика важлива для вітрильних яхт. Крутий «підйом» показує на відмінну остійність, отже опір крену і говорить про те, що яхта може нести велику парусність. Максимум графіка показує на кут, при якому плече остійності, а отже і відновлює момент - максимальні. У момент, коли лінія графіка перетинає вісь графіка і плече остійності стає негативною величиною - називається кутом заходу. Якщо довести яхту до цього моменту, вона перевертається. Кут заходу для кільових яхт становить 100-140 градусів. На графіку ясно видно, що нижня частина менше, ніж верхня, на практиці це означає, що перевернулася яхті досить порівняно невеликої впливу, щоб вона повернулася в початковий стан. Повний переворот яхти трапляється в основному в районах з несприятливими умовами - майже цілий рік при перетині мису Горн, при проходженні мису Доброї Надії. під час штормів. Часто причиною перевороту служать нерегулярні хвилі, так звані хвилі-вбивці великої висоти. При перевороті екіпаж залишається на борту, якщо він пристебнутий, щогла як правило ламається. Існує небезпека, що під час перевороту вода може надійти всередину яхти, але зараз існують вимоги до герметичним відсіках на судні, і тому небезпека випасти за борт набагато вище.

Коли перевертаються яхти

Інша ситуація з катамаранами. Початкова остійність у них істотно вище, як і максимальний кут. Це говорить про те, що в той час, коли яхта має відчутний крен градусів в 30-40, на катамарані він становить всього 5-10 градусів, що практично не помітно. Однак, кут заходу на катамарані менше, лінія йде різко вниз, а це означає, що існує так звана точка неповернення, коли катамаран отримавши крен з кутом градусів 60-70 практично стовідсотково перевернеться. Додамо сюди вплив вітру - на кільової яхті чим більше крен, тим менше вплив вітру, він скидається, а вітер на катамарані починає впливати вже на підняті з води поплавці і платформу, прискорюючи переворот. Відновити ж катамаран своїми силами з перевернутого положення практично неможливо. Однак є і плюс, відсутність важкого кіля говорить про те, що катамаран залишиться на плаву, саме для цього однієї з обов'язкових конструктивних особливостей катамарана служить аварійні люки на поплавцях. Відомий випадок, коли не зовсім підготовлений екіпаж провів майже три місяці на перекинувся крейсерському катамарані. Однак, перевернути важкий океанський прогулянковий катамаран дуже важко - як правило, це досить повільна яхта, на відміну від екстремальних гоночних снарядів. Комфорт же на катамарані більше, ніж на однокорпусніке, тому такий вид судна вибирає все більше мандрівників для далеких плавань і спортсмени, завдяки винятковим швидкісними якостями многокорпусніков.
Для одноденних прогулянок, для невеликих прибережних плавань використовують швертботи, це досить широкі човни, в яких замість кіля використовується шверт. Головним чином для запобігання дрейфу. Остійність ж забезпечена формою корпусу і іноді баластом на дні човна.
Для збільшення остійності, особливо початкової, спортсмени застосовують технічні хитрощі, пов'язані зі зміною центру ваги і центру плавучості, а отже з плечем остійності. Найпростіше - це переміщуваний баласт. Зазвичай на яхті водяний баласт перекачується з одного танка в інший при нахилі. Таким чином конструктори збільшують відновлює момент і збільшують енергоозброєність яхти і отже отримують конкурентні переваги. Качающийся кіль більш ефективний, але і більш технічно складний. Все частіше такі кили відмовляють, бувають випадки, коли кіль просто відпадає. Останній випадок трапився на гонці Vendee Globe - після втрати кіля яхта одного з учасників моментально перекинулася.

Схожі статті