Бермудский шлюп

Слово «бермудский» относится к конструкции парусов и способов крепления их к рангоуту на судне. Характерными признаками бермудских парусов является:

• вид сбоку близкий к треугольному;
• крепление к судну и его мачте по передней шкаторине паруса;
• для управления парусом используется один угол — шкотовый и (или) нижняя шкаторина.

Слово «шлюп» означает, что судно одномачтовое, но с двумя парусами:

• гротом (закрепляемом на мачте по всей передней шкаторине)
• стакселем, соединенным верхним т. е. фаловым углом с мачтой, нижним (называющимся галсовым) углом к носовой части палубы, и всей передней шкаториной либо к тросу (это может быть трос вшитый в переднюю шкаторину паруса, или штаг — трос удерживающий мачту спереди, или штаг-пирс, т. е. жесткая снасть вместо троса в виде трубы или штока).

Штаг-пирс, несомненно, лучший вариант, но применяется реже из-за дороговизны и (или) большой массы.

Бермудский шлюп выглядит как показано на рисунке 4.1.

На рисунке вместо размеров указаны буквенные обозначения:

• КВЛ — плоскость имитирующая плоскость воды (в чертеже — главная горизонтальная секущая плоскость — конструктивная ватерлиния).
• ДП — диаметральная плоскость (плоскость секущая корпус вертикально и вдоль на две симметричные половины).
•  — плоскость мидель-шпангоута (т. е. среднего поперечного обвода корпуса). Это плоскость секущая корпус вертикально и поперек примерно в середине судна.
• L_квл — главный размер — длина корпуса по КВЛ.
• L_max — максимальная длина судна.
• Н — высота парусности.
• h_ст — высота крепления стакселя.
• h_б — высота борта в плоскости . Все отсчеты ведутся от КВЛ и 
• Т_общ — осадка (глубина) корпуса с плавником.
• Тк — осадка корпусом.
• t — глубина плавника от днища корпуса.
• ЦП — центр площади парусности.
• S — площадь парусности (суммарная площадь обоих парусов).
• ЦБС — центр бокового сопротивления яхты.
  s — площадь бокового сопротивления в ДП. s = s_к + s_п.

s_п — площадь плавника.
s_р — площадь руля.
s_к — площадь подводной части корпуса.
B_maх — максимальная ширина корпуса яхты.
B_квл — ширина по КВЛ.
B_кормы — ширина кормы.
V — водоизмещение яхты.
m_пл — масса плавника.

1. Круто к ветру — когда яхта движется навстречу к ветру под некоторым острым углом. У современных круизных яхт этот угол порядка 45°, но у самых быстроходных больших яхт может быть и 30°!
2. Лавировка — способ (технология) движения яхты навстречу к ветру, состоящий в попеременном движении: то левым, то правым галсами (Галс — положение яхты относительно направления ветра. Правый галс — ветер дует в правый борт, с правой половины яхты, левый галс — в левый борт, с левой половины.
3. Выбираться на ветер — двигаться навстречу к ветру;
4. Бермудские паруса имеют три угла и три шкаторины, каждый со своим именем:
      - верхний угол, за который парус поднимается вверх по мачте с помощью фала (т. е. троса, веревки) называется фаловым углом;
      - нижний угол паруса, обращенный к встречному ветру, называется галсовым углом;
      - задний угол паруса, обращенный в направлении по ветру, называется шкотовым углом и служит для управления парусом с помощью шкота (веревки);
      - шкаторины — это края паруса;
      - передняя шкаторина в рабочем положении обращена к ветру и в нее вшит трос (называется он ликтрос);
      - задняя шкаторина — сзади. С нее стекает отработанный поток ветра;
      - нижняя шкаторина обращена к палубе.
5. Мореходность — свойство яхты успешно противостоять стихии ветра и волн определенной силы. Чем сильнее ветер и волны тем должна быть мореходнее яхта. Более прочная и более приспособленная к неожиданностям погоды яхта считается более мореходной.
6. Генуя — широкий стаксель, заходящий своим шкотовым углом за мачту в сторону кормы.

Пропорции современных круизных яхт можно выразить через главный размер L_квл. Собственно L_квл лежит обычно в пределах 2,5 ÷ 20 м.

L_mах ≥ L_квл. L_max может достигать 1,3L_квл однако имеется тенденция к L_mах = L_квл.
Н = (1 ÷ 1,5)Lквл, чаще всего H ≈ 1,3L_квл.
h_cт = (0,75 ÷ 1)H; лучше когда h_cт = H, однако возникают проблемы прочности мачты.
h_б = (0,07 ÷ 0,2)L_квл; чем больше h_б, тем мореходнее яхта.
∆ ≈ 0,1L_квл — смещение ЦП в нос от ЦБС. Очень важная величина, влияющая на управляемость яхты.
Т_общ = (0,2 ÷ 0,3)L_квл; Т_к ≈ 0,05L_квл.
Плавник, как и перо руля — подводные крылья. Они действуют как крыло планера, только расположены вертикально.
s_к ≈ 0,6L_квл × Т_к;
s_п ≈ 0,6Sк = 0,036L_квл × T_к.
Многое зависит от формы подводного крыла, т. е. от t, 1, b.
В поперечном сечении плавник и перо руля имеют форму капли с тупым концом вперед. t ≈ (1,8 ÷ 2,5)l = (0,18 ÷ 0,25)L_квл, где l ≈ 0,1L_квл; b ≈ (0,012 ÷ 0,015)L_квл.
Для пера руля соотношение между t, 1 и b — аналогичны, но для руля s_р ≈ 0,25s_п.
m_пл ≤ (0,2 ÷ 0,4)V для крейсерских и килевых яхт;
m_пл ≈ 0 для легких лодок, швертботов, парусных досок и катамаранов (вообще для многокорпусных яхт),
V = (0,0046 ÷ 0,007)L³_квл; S = (0,5 ÷ 0,75)L²_квл;
S_ст ≈ S_гр, лучше когда S_ст = 1,25S_гр .
B_max ≈ (0,3 ÷ 0,45)L_квл. В_квл ≈ (0,27 ÷ 0,4)L_квл.
B_к ≈ В_квл.

За пестротой обозначений, терминов и численных соотношений не легко угадать прелесть классической круизной яхты. Поэтому сформулируем ее преимущества в кратком словесном виде.

Во-первых, и это главное, круизный бермудский шлюп доброй пропорции хороший лавировщик. «Мертвая зона», куда рулевой не может сразу и непосредственно (разве что под мотором) привести яхту, составляет всего лишь около 90° из 360° (по 45° на правую и левую стороны от направления навстречу ветру). При парусах высокого аэродинамического качества и высоких аналогичных характеристиках плавника и в целом подводной части яхты эту цифру можно снизить до 80°.

Гоночные большие супер-яхты достигают даже 60°. Однако, каждый градус навстречу ветру обходится все дороже и дороже, что требует сверх дорогую парусную ткань и тем более готовые паруса. Самые современные мачты, такелаж, устройства управления и оборудование тоже стоят дороже обычных. Не менее дорого обходятся и гидродинамические качества подводной части яхты: сложные формы плавника, сверхчистые поверхности, не допускающие малейших прилипаний водорослей и другой грязи, «узкие» ворота режимов плавания: строгое выдерживание углов атаки парусов по отношению к переменному ветру, сверхточный учет дестабилизирующих факторов (волны, течения и др. и т. д. и т. п.) требуют применения дорогостоящих приборов и компьютеров в процессе плавания.

Во-вторых, круизный бермудский шлюп доброй пропорции удобен в управлении и не требует многочисленной команды вследствие хорошо организованной проводки шкотов и механизации органов управления: лебедки, блоки, стопора, рулевое устройство — предельно просты.

В-третьих, на попутных курсах, где треугольные (бермудские) паруса не являются самыми эффективными, имеется возможность ставить дополнительный парус из легкой ткани — спинакер или генакер (генакер — несимметричный спинакер, спинакер же напоминает парашют и сравним по площади с суммарной площадью лавировочных парусов). Это дает заметный прирост скорости и достигается максимум возможного. Применение спинакера или генакера требуют хорошей слаженности от экипажа в управлении. Справедливость требует сказать, что на бермудском шлюпе паруса поставленные «бабочкой» на курсе фордевинд позволяют без хлопот идти в турпоход.

В-четвертых, широкое и плоское днище кормы в сочетании с высокой энерговооруженностью (т. е. S/V = 24 ÷ 30 м2/на тонну водоизмещения) позволяет яхте выходить из водоизмещающего режима плавания в режим серфинга и достигать скорости хода выше, чем ее ограничивает закон Фруда в водоизмещающем режиме (по Фруду или с учетом 1_узел = 1853 м/час, или 0,514 м/с, 1_фут = 0,3048 м. ). Надежную круизную яхту типа бермудский шлюп можно создать относительно дешево.

На прямой вопрос: «Какова скорость яхты?» Ответ таков: «Она всегда разная».

При скорости ветра равной нулю (полный штиль) яхта будет стоять или сплавляться по течению или грести парусами за счет набегающих волн и чуть двигаться. В этом случае выручает мотор или весла. Но, это редкая ситуация, когда совсем не дует.

При невысокой волне (для каждого размера яхты это своя величина) при ветре 3 ÷ 4 балла (3,4 ÷ 7,9 м/с) яхта средних размеров (≈ 6 ÷ 7 м по КВЛ) развивает скорость согласно формуле Фруда около 10 ÷ 13 км/ч. Для этой же яхты при скорости ветра 12 м/с можно достичь скорости 25 км/ч. Яхты больших размеров ходят быстрее, меньших размеров — медленнее.

В условиях крепкого ветра и шторма (свыше 20 м/с) самый быстрый ход бывает курсом галфвинд вдоль волны или чуть наискосок. Встречные к волне курсы под острым углом к ветру ход сильно замедляют, а малые яхты уже не могут бороться со стихией и дрейфуют по ветру или останавливаются на якорях.

Ход на попутной волне выводит яхту на режим серфинга и глиссирование. Скорость увеличивается до скорости ветра и более!

У рулевого (капитана) яхты большой выбор различных вариантов: пытаться двигаться в выбранном направлении, скрыться в убежище, встать на якорь, попробовать использовать мотор, несмотря на то, что круизная яхта — само-выпрямляющаяся яхта, если даже окажется мачтой вниз — это за счет массы плавника.

При чрезмерной для вашей яхты силе ветра, когда возникают опасный (большой и рывками) крен и сильный дрейф, уменьшают площадь парусности, на морском языке: «берут рифы». Эта операция значительно облегчается и ускоряется, если на яхте сделаны устройства для скручивания парусов: закрутка стакселя вокруг передней шкаторины, патент-риф грота для скручивания его по нижней шкаторине с одновременным потравливанием фала.

Увлечение яхтами — выжимателями скорости всеми возможными способами, уже на этапе конструирования приводит к ухудшению их обитаемости (т. е. бытовых условий) и, главное, к снижению надежности, поскольку сверх-облегченные яхты часто попадают в условия на грани их прочности. Управление такими яхтами требует высочайшей квалификации экипажа.