Вибираємо новий вітрило
При покупці нового вітрила для далекого круїзу або дей-Сейлінг - завжди є на що звернути увагу не гонщику при покупці.
Кожен раз розгортаючи новий вітрило я відчуваю море емоцій. Незайманий білий колір, хрускіт нового матеріалу і вид вітрила, який має правильну форму у всіх потрібних місцях прикрашає і без того важливе поліпшення будь-парусного човна. Але нові технології в конструюванні, формі і матеріалах створюють таку кількість варіантів, що починається легке запаморочення.
Основи проектування вітрил.
При проектуванні вітрила, майстер звертає увагу на дві основні речі. Перше - форма панелей і переднього серпа (форми передньої шкаторини). Друге - контроль або хоча б мінімізація розтягування матеріалів. CAD програми вітрильного проектування дозволяють майстру акуратно зібрати з окремих панелей ідеальне крило, яке буде оптимізувати тягу вітрила і мінімізувати крениться зусилля. Але ця ідеальна форма почне змінюватися, як тільки вітрило почне використовуватися, оскільки всі вітрильні матеріали тягнутися в тій чи іншій мірі. У міру розтягування матеріалу, бездоганна форма крила, певна майстром починає спотворюватися. Очевидно, повнота вітрила (прогин) збільшується і зсувається тому, парус починає виглядати мішкуватим. В ідеалі, максимальне «пузо» вітрила має перебувати в діапазоні 30-40% назад від переднє шкаторини. У міру розтягування матеріалу, форма сповзає назад, іноді за 50% від передньої шкаторини. Це збільшує крениться момент і зменшує тягу вітрила вперед. Мінімізація спотворює форму розтягування - основне завдання при проектуванні вітрила.
Для контролю розтягування майстер має в своєму розпорядженні два інструменти: матеріал з якого зроблений парус і розташування панелей. Тип самого волокна, з якого сплетена тканину, техніка переплетення волокон в тканині, вага обробленої тканини, все це надає кожному виду тканини особливі характеристики на розтягнення і здатності по утриманню форми. Орієнтація панелей в вітрилі також має величезне значення для характеристик розтягування вітрила. Обережно обох інструментів призведе до створення кращого вітрила.
Тканина сплетена з ниток які йдуть під прямим кутом один до одного. Основа йде уздовж рулону; качок вплетений поперек основи для створення закінченої тканини. Повністю закінчена і оброблена тканину протистоїть розтягуванню в напрямку основи і качка. Але коса навантаження, що йде не по основі або качку, буде розтягувати тканину.
Ви можете самі легко побачити принцип косою навантаження взявши будь-який шматочок тканинного матеріалу будинку. Вирівняйте тканини, щоб тягнути уздовж ниток. Якщо потягнути так тканину, то ви побачите мінімальне розтягнення, але якщо ви потягніть тканину під 45 градусів від ниток, ви побачите, що тканину легко тягнеться і спотворюється у вас під пальцями. Так що один із способів протистояти косим навантажень - орієнтувати основу і / або качок в напрямку прикладання навантаження до вітрила. Інший спосіб мінімізувати вплив косих навантажень - модифікувати тканину.
Вітрильний матеріал спеціальним чином тчуть і просочують щоб зменшити діагональне розтягання. Один з таких способів - переплести волокно в тканини настільки щільно, що основа і качок практично фіксуються відносно один одного і усувають більшу частину діагонального розтягування. Додатково ткані матеріали можуть бути оброблені теплом, за допомогою процесу званого Каландрирование, який додатково ущільнює і фіксує волокна в плетінні для зменшення діагонального розтягування.
Останнім часом більшість дакроновий / поліестерних тканин просочені смолою, яка пов'язує основу і качок разом ще сильніше, що допомагає запобігти розтягнення (поки просочення не викришиться з тканини після декількох сезонів).
Волокно для ламінатів коштує від двох до трьох разів більше ніж волокно для тканих матеріалів. Оскільки вартість матеріалу займає від однієї чверті до однієї третини від вартості всього вітрила, рішення «ткані матеріали або ламінат» має істотний вплив на остаточну ціну вітрила. Ця різниця в ціні є перша причина, по якій більшість круїзних яхтсменів схиляються до вітрил зробленим з тканих дакрон / поліестеру. Перевага в ціні тканих матеріалів і загальні хороші характеристики роблять їх найкращим компромісом для більшості круїзних яхтсменів.
Але не всі ткані матеріали однієї ваги однакові. Для заданого ваги матеріалу, жорсткість (опірність розтягування) використовуваного волокна, переплетення і конструкція волокна, все впливає на здатність матеріалу утримувати форму і чинити опір розтягуванню. Наприклад, Challenge Sailcloth пропонує не менше восьми лінійок тканинах матеріалів, кожна зі своєю довговічністю, опором розтягування, здатність утримувати форму і ціною.
Вага тканини в унціях
В Таблиці 1 показані три тканих матеріалу Challengeодінакового ваги і порівняні їх характеристики на розтягнення і розмір волокна в денье, промислової одиниці виміру волокна [денье -одиниці ваги мотка шовкової, нейлонової і т. П. Нитки, що характеризує її тонкість. Прим. перекладача]. Видно величезна різниця в характеристиках на розтягнення у тканин Radial woven, і у crimpless woven перші мають відносно високу опору розтягуванню по качку, другі - по основі. Змінюючи спосіб плетіння і товщину волокна (деньє), виробники вітрильних матеріалів можуть створити продукт для конкретного вітрила і певного розташування панелей. Подивимося, як розташування панелей може вплинути на опір розтягуванню і здатності зберігати форму, а потім з'єднаємо матеріал і конструкцію вітрила воєдино.
Є три основні способи розташування панелей в вітрилі: горизонтальне, бірадіальное і трірадіальное. Картинка 2 показує особливості цих способів розташування на прикладі стакселя. На сьогоднішній день найпоширеніше розташування панелей це горизонтальне. При горизонтальному розташуванні виходить мінімум швів, мінімум відходів при крої і максимально проста збірка, так що цей спосіб виходить самим недорогим з усіх трьох.
Трірадіальная конструкція, навпаки, має найбільшу кількість швів, найбільша кількість відходів при крої і максимально складну послідовність збірки, тому це найдорожча конструкція вітрила, зазвичай на 15-30% дорожче, ніж горизонтально скроєний парус такого ж розміру.
Який крій найбільше зменшує розтягнення вітрила? Малюнок 3 показує приблизну діаграму розподілу навантаження на грот; стрілки показують напрямок і відносну величину навантаження на вітрило. Видно, що навантаження в першу чергу розподіляються радіально з кутів, з максимумом вгору по задній шкаторини від шкотового кута і вниз по задній шкаторини від фалового кута. Тому вітрило з тканих матеріалів буде найменше розтягуватися, якщо це навантаження буде розподілятися в напрямку або основи або качка. Якщо ви спроектуєте вітрило так, щоб волокна в панелі були вирівняні радіально з кутів, ви зможете мінімізувати розтягнення.
Трірадіальний крій якраз забезпечує практично однаковий напрямок основи тканини і навантаження. Бірадіальний крій - розумний компроміс, з хорошим вирівнюванням основи тканини по навантаженню з фалового кута в шкотовий, яка більше ніж у напрямку фалового кут - галсового кут. Горизонтальний крій добре орієнтує волокна основи [насправді «волокна качка» - в статті помилка, прим. перекладача] по навантаженню уздовж задньої шкаторини, яка є максимальним навантаженням в вітрилі, але погано володіє волокна по навантаженнях, які спрямовані радіально, але не вздовж шкаторини.
Якщо радіальне розташування панелей дозволяє створити вітрило, який тримає форму найкраще, то чому горизонтальний крій залишається найпопулярнішим? Якщо виключити з розгляду ціну то, безумовно, радіальний крій єдино вірний шлях. Проте, для більшості не-гонщиків горизонтальний крій - розумний компроміс між стійкістю до розтягування і ціною, і таким чином такий крій стає найбільш підходящим для більшості круїзних човнів. Але якби я планував постійні довгі переходи, коли важливі довговічність і тривала здатність зберігати форму, то я б вибрав радіальний крій. Ще один резон вибрати радіальний крій, якщо ви ходите в щодо вітряних місцях, таких як, наприклад, затоку Сан-Франциско, де ваш вітрило буде важко навантажений день у день. У таких умови радіальний вітрило буде жити довше і збереже свою форму на набагато більш тривалий період.
Збираємо знання разом.
Ми побачили, як виробники вітрильних тканин можуть оптимізувати опірність матеріалів розтягування за допомогою методу плетіння і вибору волокна, а специфічне розташування панелей має різні можливості щодо зменшення та контролю розтягування. Радіальний крій має волокна основи в напрямку основних навантажень, тоді як горизонтальний крій розпорядженні найбільші навантаження по задній шкаторини в напрямку качка. Це означає що для вітрил радіального крою слід вибирати тканину орієнтовану по основі, як crimpless тканину з Таблиці 1.
Для вітрил з горизонтальним кроєм береться тканина, орієнтована по качку, як наприклад високомодульний тканину з Таблиці 1. Критично важливо використовувати правильну тканину для обраного типу крою, щоб мінімізувати розтягнення і збільшити довговічність і здатність зберігати форму.
Завдання вітрильного майстра.
Ми з'ясували, що в першу чергу на здатність вітрила зберігати форму впливає крій і конструкція тканини.
Завдання вітрильного майстра збалансовано управляти цими інструментами, щоб оптимізувати здатність вітрила утримувати форму, при цьому залишаючись в рамках потрібної ціни. Якщо гроші не мають значення і ви шукайте просто найкращий круїзний вітрило. то відповідь проста - трірадіальний крій з використанням високотехнологічних, Малорозтяжні круїзних ламинатов. Але реальність така, що більшість яхтсменів вибирають дакроновий вітрила горизонтального крою. Радіальний крій починає мати значення, коли зносостійкість, здатність зберігати форму і довговічність стають життєво необхідними. На великих човнах, значення ламінатних вітрил швидко зростає, тому що навантаження на вітрило зростає в геометричній прогресії в залежності від довгий човни (LOA).