По мере того, как гонки в каком-либо классе становятся все более популярными, конкуренция среди их участников возрастает, и команды начинают размышлять над тем, как улучшить ходовые качества своего судна. Вот типичная ситуация: к гоночной флотилии со сложившейся иерархией («штатными» лидерами и аутсайдерами) присоединяется энергичный новичок. В скором времени он начинает выигрывать гонки и, как следствие, его яхта становится объектом пристального изучения со стороны других участников. Соперники начинают понимать, что выравнивание профиля киля, изменение баланса лодки, регулировка стоячего такелажа, которые использует новый участник, ускоряют его яхту, и начинают ему подражать. Вскоре характеристики всех судов улучшаются и, как следствие, ходовые качества целого флота улучшаются.
В случае с монотипной яхтой ситуация несколько сложнее — вносимые изменения жестко ограничены правилами класса. Бесспорно, что чем более строги правила класса, тем сильнее влияние вносимых изменений. Предположим, что вы получили бывшую в употреблении или даже новую яхту, с чего следует начать, чтобы она стала ходить быстрее?
Повышение обтекаемости корпуса
Не подлежит сомнению, что все подводные части должны быть как можно более обтекаемыми и гладкими и, конечно, они должны быть не хуже, а то и лучше, чем у конкурентов. Сглаживание корпуса — одна из основных мер, но она не является необходимой для яхт, корпуса которых выклеиваются по негативной матрице (а большинство гоночных яхт в России построены именно таким образом).
Для проверки обтекаемости корпуса лучше использовать трехметровую рейку из твердого дерева, которую следует прикладывать к корпусу параллельно ватерлинии. Прикладывая рейку, проверяйте, чтобы она по всей длине касалась корпуса. По ходу дела обводите маркером все впадины, тогда после того, как инспекция будет проведена, сразу будут видны все неровные участки. Теперь вы можете решать, настолько ли плох корпус, что придется полностью его переделывать, или достаточно будет выправить небольшой участок.
Суть выравнивания в том, чтобы на каждом участке использовать максимально длинную шлифовальную доску, тогда после шлифовки выпуклости исчезнут, и останутся лишь вогнутые участки. При использовании обычной шкурки, навернутой на короткую дощечку, она следует существующим контурам и лишь углубляет имеющиеся неровности. Когда приходится шлифовать большие участки вчетвером, часто лучшим решением является стандартная трехметровая пластиковая водосточная труба шириной 65 мм. Сначала приклейте к ней длинную полосу наждачной бумаги с зерном 80 (продается в рулонах шириной 110 мм). Затем четверо людей берутся за трубу через равные участки, оборачивают ее вокруг корпуса под углом 45° к килю, и тогда можно шлифовать (см. фото внизу).
Несомненно, команда, проводящая выравнивание нуждается в чутком управлении, чтобы давление на трубу было равномерным. Для того чтобы глубина шлифовки была одинаковой по всему корпусу, сосчитайте число движений трубы во время выравнивания первого участка от борта к ДП. После 20 движений переместите трубу вдоль яхты на треть длины трубы и отсчитайте еще 20 движений, соблюдая тот же угол наклона, что и прежде. После того, как дойдете до кормы, начинайте шлифовать в обратную сторону, но в этот раз наклоните трубу под 45° к килю в другую сторону (рисунок снизу). Напоследок пройдитесь по корпусу параллельно килю (т. е. труба должна быть под правильным углом по отношению к ватерлинии). Цель всей этой шлифовки в том, чтобы сровнять выступающие участки и тем самым оставить только впадины. Все впадины можно заполнить смесью из эпоксидной смолы с микросферами. Если нужно заполнить слишком глубокий участок, добавьте в смесь немного аэросила для увеличения тиксотропности смеси, тогда смесь будет легче накладывать, и она не будет стекать. Еще существуют специальные наполнители с низкой плотностью, их легче шлифовать, только смотрите, чтобы при этом не ухудшилась прочность корпуса, и поверхность оставалась гладкой.
Теперь нужно повторить шлифовку с зерном 120, пока корпус не станет настолько гладким, насколько это вообще возможно. Следующий этап — покраска или еще лучше покрытие корпуса из пульверизатора краской на основе эпоксидной смолы, наподобие смеси для выравнивания от фирмы «Awlgrip». Таким образом, при необходимости можно достигнуть толщины покрытия в 2 мм. После еще одной шлифовки зерном 240 , перед покраской необрастающим составом или двухкомпонентной полиуретановой краской, нужно наложить эпоксидную грунтовку. Корпус необходимо защитить достаточно толстым слоем эпоксидки, т. к. исходное декоративное покрытие будет удалено при первичной шлифовке.
Если вам кажется что это слишком трудоемкий процесс, найдите лодочную мастерскую, специализирующуюся на выравнивании корпусов яхт, за деньги они сами все сделают! После хорошо проведенного выравнивания цена вашего судна повысится, оно будет защищено от осмотического давления и станет более быстроходным. Если бюджет или время ограничены, для увеличения скорости судна более важно сконцентрироваться на киле или руле.
Проверка руля и киля
Перед тем, как заняться формой киля, нужно убедиться, что киль и руль установлены ровно и находятся строго на одной линии. Вы не поверите, на скольких лодках кили слегка смещены из-за того, что яхта слишком сильно ударилось об камень или киль недостаточно точно прикрепили. Еще это случается на яхтах во время долгих перевозок на трейлере, когда киль подвергается постоянным толчкам и вибрации. Убедитесь, что ваш трейлер поддерживает корпус равномерно, и весь вес не ложится на один киль. (Однако не ударяйтесь в другую крайность, т. к. поддерживающие прокладки могут оставить вмятины на корпусе, если будут установлены под неукрепленными участками или на них ляжет слишком большая нагрузка.) При транспортировке на большие расстояния нужно использовать трейлер с наилучшей подвеской, которую вы можете обеспечить, чтобы не повредить корпус.
Импортные яхты все чаще и чаще поставляют со снятыми килем и рулем, чтобы снизить стоимость транспортировки.
Выравнивание киля и руля
Чтобы убедиться, что киль и руль находятся на одной линии, во-первых, необходимо выровнять яхту в кильблоке. Для этого смастерите простой уровень из куска прозрачной пластмассовой трубы. Привяжите трубу к любому борту и наполните ее водой до верха фальшборта или другой удобной точки измерения. Выравнивайте яхту в кильблоке с помощью домкрата, пока точки замера на обоих бортах не окажутся на одной высоте с уровнем воды в трубе. Затем на носу установите отвес для измерения вертикальности. Теперь посмотрите, находятся ли на одной линии со струной отвеса киль и руль, смотреть следует как со стороны носа, так и кормы. Если между плавниками существует какое- либо отличие, сравните в свою очередь каждый из них с вертикальным отвесом, чтобы определить, какой из них укреплен вертикально, а какой криво. Иногда киль перекашивает, так что укрепите другой отвес сразу за килем (можно на скобе в форме буквы р), чтобы убедиться, что линия задней кромки киля не смещена.
Если вы обнаружили, что киль немного смещен, не расстраивайтесь! Его не так уж и сложно выправить, для этого достаточно ослабить килевые болты. Если уж вам пришлось править киль, тщательно изучите правила класса (в случае монотипной яхты), чтобы убедиться, что киль имеет максимально допустимую глубину погружения и подходящий наклон, т. к. любой из этих параметров на данном этапе легко изменить. К примеру, на яхтах класса J-24 скорость обеспечивают максимальное смещение киля вперед и использование максимально длинной хорды.
Для выравнивания киля сперва ослабьте болты настолько, чтобы его можно было свободно двигать. Закрепите его в вертикальном положении, сверяясь с отвесом на корме. Теперь, когда вы уверены, что киль установлен прямо, измерьте зазоры между корпусом и килем с обеих сторон. На основании этих измерений можно подобрать необходимую толщину прокладки между корпусом и килем, которая обеспечит вертикальное положение киля. Жестко закрепив киль, еще больше ослабьте болты и приподнимите лодку домкратом, чтобы зазор увеличился. Сделайте на креплении киля «нашлепку» необходимой толщины из смеси эпоксидной смолы и аэросила и подождите, пока она застынет. Затем затяните болты и придайте стыку обтекаемую форму.
Если в процессе проверки выявилось, что сместился еще и руль, проще всего, будет выправить один из подшипников. Обычно бывает проще добраться до верхнего подшипника, часто он ввинчен прямо в палубу. Просто смещайте подшипник до тех пор, пока перо руля не встанет на одну линию с килем. Стоит проверить, однако, не является ли перекос результатом простого износа подшипника, и не попала ли в него грязь.
Форма киля
Форма киля и участок корпуса перед ним являются наиболее важными для скорости судна подводными частями корпуса. Как и у парусов, передняя кромка киля и руля должны быть обтекаемыми и гладкими, чтобы сместить давление потока как можно дальше к корме.
Участок корпуса перед килем сильно влияет на поток, поступающий на киль. Любые неровности приводят к разделению потока, который, попадая на киль, образует большие турбулентные водовороты. Когда турбулентности начинают попадать на киль, его эффективность снижается, и, соответственно, яхта начинает сильнее дрейфовать (см. рис. внизу).
Гоночные яхты, доставляемые транспортом, иногда получают повреждения этого жизненно важного участка во время перевозки из-за грязи или износа канатов или строп, которые врезаются в переднюю часть киля при отгрузке яхты. Так что не ленитесь регулярно проверять корпус на суше на протяжении всего гоночного сезона, особенно перед главной регатой.
Еще один источник возникновения неровностей в критической зоне перед килем — это шов на яхтах, корпуса которых делаются из двух половинок, изготовляемых отдельно. Может существовать небольшое смещение слева от соединительной линии, и его нужно сгладить.
Сглаживание киля или руля
Объем работ, который придется осуществить по доводке руля и киля полностью зависит от их текущего состояния и от правил, которым подчиняется яхта. Международные классы монотипных яхт, к примеру, J-24 и Mumm 36 имеют таблицы допусков для соответствия правилам класса, по которым вы можете установить свой собственный набор шаблонов для определения правильной формы.
Присмотритесь к килю и рулю, чтобы проверить, находятся ли они на одной линии. Установите отвесы на носу и корме, чтобы они образовывали линию замера.
У главного мерителя класса есть набор алюминиевых шаблонов, которые на время можно одолжить. В национальных классах монотипных яхт, к примеру, Sigma 38, в Великобритании правила не такие строгие. Это позволяет менять форму и сглаживать главные дефекты в пределах стандартной формы киля. Можно оптимизировать форму и расположение киля, сославшись на допуски, описанные в правилах, если это даст достаточно веские преимущества.
Чем доводить киль до совершенной формы профиля NACA, более реально сделать его хотя бы гладким и симметричным. Выбор нужного киля, который придаст вашему судну максимальную скорость, лучше всего возложить на яхтенного конструктора. В любом случае встанет вопрос поиска компромисса между ходовыми качествами яхты при плавании по ветру и против него. (Некоторые типы профилей оптимальны для лавировки, а некоторые, наоборот, для полных курсов). Не удивляйтесь, если ваш киль окажется асимметричным. К примеру, на яхтах J-24, верх киля с одной стороны неизменно оказывается толще, чем с другой. Так происходит потому, что с недавних пор производители яхт заключают свинцовый киль в стеклопластиковую оболочку, таким образом, они избавляются от трудоемких этапов выведения формы киля по грубой отливке и последующей шлифовки. Но на практике клей, которым приклеивают пластиковый контейнер-оболочку к килю, выталкивается к верху киля неравномерно и искажает тонкую стеклопластиковую оболочку, а потм так и получается, что одна сторона киля толще другой.
Первый этап придания симметрии килю состоит в том, чтобы найти более толстую сторону и доделать другую, чтобы они были одинаковыми, т. к. стеклопластик легче накладывать, чем удалять. Если яхта заказная или нет возможности достать шаблоны, изготовьте их по выбранной вами половине киля.
Изготовление шаблона для киля
Во-первых, нужно тщательно обвести центральную линию киля по переднему и заднему краям. Обведите горизонтальные сечения (ватерлинии) через каждые 150-250 мм — они будут позициями для шаблонов. Для начала возьмите толстый картон или тонкий лист фанеры толщиной 4 мм и грубо вырежьте шаблон для каждого участка киля с точностью до 30 мм. На следующем этапе может потребоваться пара помощников, чтобы удерживать шаблон в горизонтальном положении по отношению к килю. Лучше всего будет взять пару брусков размером 100 на 50 мм — их концы, удерживаемые на уровне ватерлинии, послужат опорой шаблону и не позволят ему смещаться во время работы. Аккуратно отметьте передний и задний края, а затем пройдитесь вокруг киля, используя 30-ти миллиметровый разделительный блок, чтобы начертить профиль киля на картоне (рис. 2.3). Теперь возьмите этот кусок картона и закрепите его на хорошей 10-ти миллиметровый фанере (из нее и должен быть изготовлен окончательный шаблон). Вставляя булавки или гвоздики в картонный шаблон, перенесите профиль на фанеру и не забудьте нанести две центровые пометки. С помощью того же самого разделительного блока нанесите пометки по отношению к средней линии, чтобы точно воспроизвести форму киля. Ну и, наконец, сгладьте рельеф пометок с помощью рейки. Если напротив полученного чертежа нанести такой же, но для другой стороны киля, то в этом месте получатся точные очертания среза киля.
Если вы сомневались в том, какая сторона киля толще, то теперь можно измерить максимальное отклонение от центральной линии в обе стороны и так определить, насколько отличаются стороны друг от друга. На яхтах класса J-24 различие в толщине нередко достигает 15 мм. Это приводит к тому, что на протяжении всего плавания яхта имеет разный дрейф на разных галсах. Вот почему нужно сделать киль симметричным.
Определив, какая сторона киля толще, изготовьте шаблоны для каждого горизонтального сечения. Вырежьте формы с помощью машинной ножовки и отшлифуйте. Если сечения киля идентичны и имеют одинаковую длину хорды, хватит и пары шаблонов. Особо выступающие участки удалите с помощью большого шлифовального диска или электрического рубанка. (В компании, сдающей инструмент на прокат, лучше не заикаться о том, что вы собираетесь с ним делать!) Электрорубанок может снять свинец, если вы полностью срежете стеклопластиковое покрытие, но с железом он не справится. Поэтому проще нарастить более узкую часть, чем пытаться срезать часть железного киля.
Есть один ловкий прием, как сэкономить время, если имеешь дело с прямым килем, профиль которого не меняется по высоте — нужно сделать точный рельефный профиль сверху до низу и использовать его как форму для наполнителя. Принцип тот же, что и у штукатура, когда тот прибивает временную планку вдоль оконного проема, чтобы работать по ней гладилкой. После сошлифовывания киля глубже минимальной глубины, покройте рабочую часть шаблона, для уменьшения адгезии, а затем нанесите толстый слой наполнителя для автомобильных кузовов. Плотно прижмите его к подходящей ватерлинии, и оставьте на пять минут, за это время он застынет достаточно, чтобы можно было удалять шаблон. В результате получится позитивный шаблон, прикрепленный к килю. После получения такого профиля вверху и внизу киля используйте прямую острую границу между двумя выступами для выравнивания наполнителя до нужного уровня. Заполните и сгладьте любые впадины, которые вам удастся обнаружить, но на этот раз вам подойдет более короткая шлифовальная доска длиной около 1,5 метров. Кусок пенопласта с закрытыми порами, наклеенного на фанеру, или отрезок пластиковой водопроводной трубы с сечением 45 мм послужат идеальной теркой, т. к. они очень точно изгибаются вокруг киля или руля. Если удалось достать чертежи, то шаблоны можно сделать по ним, однако в случае асимметричного киля лучше попробовать сделать его как можно более тонким и симметричным, даже если это идет в разрез с замыслами яхтенного конструктора.
Поврежденные свинцовые кили требуют более серьезного ремонта. Однажды мне пришлось чинить киль 38-футовой яхты, а у меня было всего несколько часов. Яхта только что вернулась с гонок вокруг Ирландии, и, похоже, хорошо проехалась по камням! Из переднего края киля были вырваны куски свинца размером с большой палец. Я прибил недостающие части с помощью молотка, и вряд ли форма получилась гладкой. Если свинец обнажился и весь в ямах из-за жесткого столкновения с дном, срежьте грубые участки с помощью электрорубанка, а затем придайте ему обтекаемую форму.
После наращивания и сошлифовывания, внимательно просмотрите, не осталось ли на задней части впадин — на больших скоростях они порождают вибрацию. Доделайте задние поверхности с помощью плоского покрытия, чтобы защитить от их повреждений. Специалисты утверждают, что если руль иногда начинает вибрировать, то нужно закруглить его заднюю поверхность. Правда, причина не всегда в этом, иногда так происходит, если киль и руль находятся не на одной линии.
Завершающие штрихи
Ну и, наконец, после того, как вся тяжелая работа по обработке подводной части судна завершена, настало время защитить ее каким-нибудь необрастающим покрытием. Гоночные яхты, которые стоят большую часть времени на суше или на прицепе, часто необрастайкой не покрывают вообще. Но летом слизь может нарасти даже за время недельной регаты, так что стоит позаботиться о каком-нибудь необрастающем покрытии.
Большинство гоночных яхт защищены жестким необрастающим покрытием, некоторые фирмы начали выпускать покрытия на основе тефлона. (В России из такого рода покрытий известна тефлоновая необрастайка VC17, ценой около $ 100 за литровую банку. После покрытия корпуса яхты такой краской его поверхность становится похожей на тефлоновую сковородку). Бессмысленно после изнурительных часов выравнивания корпуса нанести толстое покрытие, которое вернет все неровности, а затем снова его шлифовать. Преимущество покрытия на основе тефлона в том, что его толщина составляет всего 5 микрон, в то время как обычное покрытие круизных яхт составляет 100 микрон. Гладкая текстура тефлона снижает трение между водой и корпусом и, таким образом, снижается лобовое сопротивление. Кроме того, лодка не так быстро обрастает. Получается, что при использовании такого мощного необрастающего покрытия, между регатами достаточно хорошо отдраить корпус, ну и при необходимости обновить покрытие в конце года.
Обрабатывая подводную часть, не забудьте сгладить все выступающие фитинги или замените их обтекаемыми. Кроме того, убедитесь, что руль жестко , без люфта зафиксирован, чтобы не возникал восходящий поток, приводящий к снижению управляющего момента руля.