Наклонный киль

Наклонный киль — это форма парусного балласта , подвешенная к жесткой наклонной стойке под лодкой, которую можно повернуть с наветренной стороны от лодки под парусом, чтобы противодействовать кренящей силе паруса. Наклонный киль должен иметь возможность поворачиваться влево или вправо , в зависимости от текущего галса.

Цель и история

Традиционный яхтенный киль выполняет четыре функции:

развитие боковой силы воды для сопротивления боковой аэродинамической силе парусов и надстройки,
физический корпус балластной нагрузки как можно ниже,
демпфирование крена для противодействия поступлению энергии от волн и взволнованной воды, и
вклад в курсовую устойчивость.

Традиционный плавниковый киль, направленный прямо вниз от лодки, не обеспечивает восстанавливающего момента, когда лодка стоит ровно. Таким образом, кренящая сила ветра на парусах не противодействует до тех пор, пока лодка не накренится на определенную величину, перемещая неподвижный киль к наветренной стороне от средней линии. Цель наклонного киля - позволить лодке плыть ближе к уровню, обеспечивающему максимальную скорость, за счет поворота киля на наветренную сторону и развития адекватного восстанавливающего момента, чтобы удерживать угол крена лодки ближе к уровню.

Благодаря наклонному килю, выполняющему функции балласта, боковым сопротивлением и рулевым управлением можно управлять отдельно с помощью крыльев (или пары крыльев, либо с каждой стороны, либо в носовой и кормовой части ), например швертов . Это обеспечивает гораздо более быструю маневренность, чем традиционные килевые лодки , при этом вес балласта обычно вдвое меньше, чем у традиционных килевых лодок.

Первый патент на устройство наклонного киля был выдан Дугласом Берди 8 мая 1900 года. ^{[ 1 ]}

Первой яхтой, имевшей наклонный киль, стала «Огненный крест», спроектированный Джимом Янгом (Новая Зеландия) в 1959 году. В этом устройстве наклонного киля рычаг устанавливался внутри киля под углом и вверху соединялся с вертикальный вал. При закручивании вала вокруг своей оси изогнутый рычаг прижимался к внутренним стенкам плавника и наклонял его. ^{[ 2 ]}

Версия технологии была изобретена и запатентована компанией CBF Technology в 1990-х годах. , спроектированной Адрианом Томпсоном Первым использованием наклонного киля в морской гонке был Mini Transat 1991 года на Фуэнан-ла-Форе под номером 29, а затем в Vendee Globe в 1996-1997 годах, который Пит Госс завершил на 50-футовой яхте Aqua Quorum . Развитие яхты и события Гонки подробно описаны в последующей книге Пита Close to the Wind . Последующее использование в крупных соревнованиях произошло в сентябре 2004 года, когда пять лодок, использовавших наклонный киль, в турнире Maxi Yacht Rolex Cup опередили ранее непобедимого чемпиона мира Alfa Romeo . Alfa Romeo II , разработанный Райхелом/Пью, имеет наклонный киль и двойное продольное крыло (CBTF).

Разновидностью наклонного киля является киль 3d, изобретенный Франсуа Лукасом в 1998 году, который позволяет перемещаться в трех направлениях (из стороны в сторону, вперед и назад и из стороны в сторону).

Текущее использование

Первоначально использовавшиеся на больших макси-яхтах, таких как maxZ86 , наклонные кили теперь начинают появляться и на лодках меньшего размера, таких как Open 60 , VO70 и Volvo Ocean 65. ^{[ 3 ]} (Volvo Ocean 65) для океанских гонок, а также еще меньшие модели Schock 40 и Classe Mini . Судно Schock 40, принадлежавшее Тому Шоку, потеряло киль и перевернулось, иллюстрируя фундаментальную проблему сложной конструкции киля: без киля большинство лодок не могут плавать в вертикальном положении.

Лодки класса Volvo Open 70, участвовавшие в кругосветной гонке Volvo Ocean Race в 2006 году , пожалуй, самые известные лодки, использующие наклонные кили в качестве балласта. В то время как лодки предыдущих лет показывали улучшение скорости на несколько процентов в каждой гонке (гонка проводится каждые три года), класс VO70 демонстрирует улучшение скорости на 30%. Балластный бульб массой 6,5 тонн, висящий на глубине более 16 футов (4,9 метра) под водой и способный наклоняться до 40 градусов, создает огромный восстанавливающий момент (более 130 000 фут-фунтов, или 176 000 Н·м при уровне корпуса). , что позволяет лодке развивать скорость более 30 узлов .

Недостатки

Нынешняя технология наклона киля далека от совершенства. По крайней мере, три из семи лодок, участвовавших в Volvo Ocean Race 2006 года , одной из первых крупных долгосрочных гонок, допускающих наклон килей, имели проблемы с килями. ^{[ нужна ссылка ]} В частности, одна область — пластины, закрывающие отверстие, через которое проходит киль, — склонна к утечкам. В отличие от багажника шверта или шверта, отверстие наклонного киля должно допускать значительное боковое движение, для чего требуются скользящие уплотнения.

У лодки Movistar возникли проблемы на четвертом этапе Volvo Ocean Race , в 200 милях от мыса Горн , ночью 2 марта 2006 года. У лодки возникла серьезная течь, когда посреди ночи отвалились скользящие пластины, закрывавшие отверстие киля. . Это была проблема, которая возникла ранее. Кормовой шарнир киля Movistar вырвался и начал затоплять лодку. Сделали ремонт в Ушуайе на проливе Бигль . ^{[ 4 ]} Позже, на седьмом этапе, та же проблема возникла в Северной Атлантике. На этот раз было принято решение покинуть корабль, а экипаж перевели в ABN AMRO TWO . Movistar продолжал передавать свою позицию в течение нескольких дней, но поиск с воздуха не смог найти судно, и оно было потеряно.

2006/2007 В гонке Velux 5 Oceans Race (одиночная кругосветная гонка) Open 60 яхту Hugo Boss под управлением Алекса Томсона пришлось оставить в Южном океане из-за поломки гидроцилиндров, которые управлял килем, что привело к катастрофическому выходу киля из строя. Когда из-за этой неисправности яхта чуть не перевернулась, лодку бросили; Томсона спас коллега-участник Майк Голдинг . 25 ноября 2006 года транспондер спутниковой антенны C лодки прекратил передачу. Заброшенный корпус был найден выброшенным на берег Патагонии 9 лет спустя. ^{[ 5 ]}

В декабре 2016 года Wild Oats XI отказался от участия в 72-й яхтенной гонке Сидней-Хобарт, сославшись на поломку гидроцилиндра. Представитель гонки Брюс Монтгомери заявил, что Wild Oats XI не смог сдвинуть киль после того, как сломался гидроцилиндр. «Это механизм, который управляет наклонным килем, то есть килем, который качается под лодкой», — сказал он. ^{[ 6 ]}

Кубок Америки

Ходили слухи, что класса International America's Cup яхта 2007 года Alinghi могла иметь наклонный киль. Это дало бы Alinghi преимущество перед своим претендентом на Кубок Америки 2007 года , если бы у претендента, команды Emirates Team New Zealand, не было еще и качающегося киля. Классовый комитет Кубка Америки под председательством Кена Макэлпайна 8 мая 2007 года издал постановление, в котором говорилось, что наклон килей и других подвижных придатков категорически запрещен.

Альтернативные конструкции

В последние годы предложены наклонно-килевые устройства, в которых приводом является не рычаг, как было раньше, а нечто иное. Одним из таких устройств является наклонный киль с цепным приводом, способный наклонять плавник на 90 градусов и более. Автор этого изобретения – Борис Кучуков. ^{[ 7 ]} При движении яхты, оснащенной таким устройством, плавник и балластный киль должны находиться в воздухе. По идее, это должно увеличить скорость яхты.

Ссылки

^ «Патентные изображения» .
^ «Интересные парусники» .
^ «На переднем крае — журнал Seahorse» .
^ «Архивная копия» . Архивировано из оригинала 28 сентября 2007 года . Проверено 26 июля 2007 г. {{cite web}}: CS1 maint: архивная копия в заголовке ( ссылка )
^ «Обломки корабля Хьюго Босс обнаружены после 9 лет дрейфа в Южном океане» . 22 февраля 2016 г.
^ http://ab.co/2hnZQTd , Главные новости: «Трагедия», когда Wild Oats XI уходит из Сиднея в Хобарт
^ https://www.facebook.com/profile.php?id=100001533262957 . ^{[ источник, созданный пользователем ]}

Технология кантования балласта Twin Foil
Кантинг Кил в Gizmag журнале
Отчет NPR о Volvo Ocean Race, 5 мая 2006 г.
Информация о команде ABN AMRO VO70 , включая детали наклонного киля.
5-я ежегодная церемония вручения наград SA Awards Красочные комментарии по нескольким темам, связанным с наклоном киля, включая фотографию перевернувшегося Schock 40 .

[1] «Патентные изображения» .

[2] «Интересные парусники» .

[3] «На переднем крае — журнал Seahorse» .

[4] «Архивная копия» . Архивировано из оригинала 28 сентября 2007 года . Проверено 26 июля 2007 г. {{cite web}}: CS1 maint: архивная копия в заголовке ( ссылка )

[5] «Обломки корабля Хьюго Босс обнаружены после 9 лет дрейфа в Южном океане» . 22 февраля 2016 г.

[6] ttp://ab.co/2hnZQTd , Главные новости: «Трагедия», когда Wild Oats XI уходит из Сиднея в Хобарт

[7] ttps://www.facebook.com/profile.php?id=100001533262957 . ^{[ источник, созданный пользователем ]}

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]