Що таке асиметричний спінакер, проектування і виготовлення вітрил
Що таке асиметричний спінакер
Що відрізняє асиметричний спінакер від звичайних?
По-перше, геометрія. Асиметричний має різні передню і задню шкаторини. Галсового кут - завжди галсового, а обидва шкота ставляться на один кут (шкотовий), точно так же, як у Генуї. По-друге, профіль вітрила не однакові по висоті і напівкруглий, як у спінакера, але асиметричний. Максимум пуза зазвичай зміщений вперед від середини. Вітрила зазвичай мають округлений вхід
У чому їхня відмінність від добре відомих крейсерських спінакера (флешерів, трешери, багатоцільові, геннакери і т.д.)?
Геометрія в основному та ж сама. Різниця полягає в здатності змінювати форму. Сучасні асиметричні спінакера використовують форми поперечних перерізів, асиметрія яких може змінюватися в значній мірі, для того, щоб поліпшити аеродинамічну якість вітрила для конкретних швидкості вітру і курсу. Одночасно зі зміною форми поперечних перерізів змінюється і розподіл додаткової площі зовні від прямих ліній, відповідних передньої і задньої шкаторини. Це дозволяє збільшити проекцію корисної площі вітрила на бакштаг.
Наскільки великі вони бувають?
Розміри асиметричних спінакера можуть варіюватися в залежності від курсу і швидкості вітру, для яких парус призначений в першу чергу. Формула для оцінки площі стандартного спінакера у вигляді твору максимальної довжини поперечного перерізу, яка дорівнює 1.8xJC (де JC - довжина спінакер-гіка), і SL (довжина передньої шкаторини спінакера) приблизно дорівнює розміру I, тут не може бути застосована. Асиметричні спінакера часто набагато більше, якщо яхта обладнана бушпритом, а вітрило оптимізований на повні курси. Кращий спосіб обчислити площу асиметричного спінакера - використовувати формулу зразок уітбредской. Для спрощених правил обміру хорошим виходом було б, щоб вітрильний майстер обчислював площу вітрила, використовуючи уітбредскую формулу і друкував її на вітрилі. Парус не отримував би ніякого штрафу, якщо площа асімметріка не перевищувала б площа стандартного спінакера.
Площа звичайного симетричного спінакера = SL (довжина передньої шкаторини) x (1.8xJC)
Уітбредская формула площі:
SAS = TRIA + [ACOR x (SMG - SF / 2) x (SLU + SLE)] / 3 + MHC,
де:
S = sqrt [(SLU + SLE + SF) / 2];
TRIA = sqrt [Sx (S-SLU) x (S-SLE) x (S-SF)];
ACOR = sqrt MHS = 2xSF / 3xsqrt [SMH-SLU ^ 2 + SLE ^ 2-SF ^ 2/2]
SAS - (Sail Area of Spinnaker) - площа спінакера;
TRIA (TRIangular Area) - площа трикутника;
ACOR (Asymmetry CORrection) - поправка на асиметрію;
MHC (Mid-Height Correction) - поправка на висоту посередині.
Асиметричний спінакер визначається:
SF - (Spinnaker Foot) - довжина нижньої шкаторини;
SLU - (Spinnaker LUff length) - довжина передньої шкаторини;
SLE - (Spinnaker LEech length) - довжина задньої шкаторини;
SMG - (Spinnaker Median Gifth) - середній охоплення (периметр);
SMH - (Spinnaker Median Heigth) - висота посередині.
Асімметрік ставиться на спінакер-фал, зі шкотами, приєднаними до шкотового кутку і проведеними до блокам поблизу бортів на кормовій частині палуби. Вільний шкот проводиться спереду штага і зовні всіх снастей стоячого і бегучего такелажу. Для яхт з бушпритом шкоти можна проводити або всередині або зовні від галс-відтягнення, в залежності від обраного способу робити поворот фордевінд. Галсового кут зазвичай кріпиться коротким (3-6 футів) шкентеля або контролюється регульованою галс-відтягненням. Галс-відтяжка проводиться через блок в основі штага або на ноке бушприта, і потім в корму. Використання регульованої галс-відтягнення, на противагу закріпленому шкентеля, дозволяє краще контролювати форму вітрила.
Чи дійсно два шкота необхідні?
Чи справді бушпріт необхідний? Для чого він потрібен?
Бушприт значно покращує аеродинамічні характеристики асиметричного спінакера. Він дозволяє вітрилу знаходиться далі від вітрової тіні грота. Крім того, він дає можливість проектувальнику вітрила суттєво збільшити периметр поперечного перерізу, тим самим дозволяючи створити спінакер набагато більшої площі. Нарешті, бушпріт робить управління, особливо виконання повороту фордевінд, більш легким. В процесі повороту знижується ймовірність зіткнення вітрила зі штазі. Якщо бушпріт досить довгий, при повороті вітрило можна проводити всередині від галс-відтягнення, між галс-відтягненням і штаг.
Чи можна використовувати нормальний спінакер-гик?
Так. Фактично багато сучасних однокорпуснікі ставлять свої асімметрікі звичайним чином. Брас, що йде через зовнішній кінець спінакер гику, грає роль галс-відтягнення. Використання звичайного спінакер-гіка дозволяє на більш повних курсах, коли вимпельний вітер відходить до корми, винести галсового кут на вітер з вітрової тіні грота. Це робить асиметричний спінакер набагато більш ефективним на повних курсах. Однак не всі розробники правил дозволяють використовувати асиметричний спінакер таким чином; деякі вимагають, щоб галсового кут був закріплений в діаметральної площині.
Як найкраще поставити асиметричний спінакер?
Найпростіше ставити вітрило на повному бакштаг, коли при постановці він буде в вітрової тіні грота. Помістіть кицю трохи в ніс від вант. Прикріпіть фал, шкоти і галс-відтягнення, провівши їх так, як зображено на схемі. (Упевнитеся, що фал - зовні і перед штаг). Підберіть галс-відтягнення так, щоб галсового кут після підйому був в 3-4 футів від палуби. Шкот залиште добре роз'ятрені, але оберніть навколо лебідки. Швидко виберіть фал. Коли вітрило повністю піднято, налаштуйте шкот. Ви можете використовувати спеціальний легкий чохол у вигляді рукава, щоб оберегти вітрило від наповнення під час підйому.
Як налаштовувати вітрило?
Труїте шкот до початку заполасківанія уздовж передньої шкаторини вітрила. Трохи підберіть, щоб припинити заполасківаніе. Періодичне заполасківаніе - це добре; воно показує, що вітрило - на межі заполасківанія. Як для інших вітрил, найбільш поширеною помилкою є перебір вітрила. Якщо є сумніви - потруїли шкот. На близьких до галфвінду курсах, підберіть галс-відтягнення, щоб зменшити прогин передньої шкаторини. Це змістить пузо вперед і відкриє задню шкаторини. Чим більше набита галс-відтяжка, тим ближче форма вітрила до Генуї. Хоча це залежить від сили вітру та умов, для яких призначений вітрило, на легкому вітрі ви можете використовувати більшість асиметричних спінакера на курсах аж до 50 градусів щодо вітру вимпела. На фордевінд і бакштаг потруїли галс-відтягнення, дайте галсового кутку піднятися на 4-6 футів над від палубою. Це дозволить вітрилу піднятися вгору, і розгорне передню шкаторини на вітер, вивівши її в сторону з вітрової тіні грота. При цьому парус набуде більш симетричну, схожу на спінакер форму. Інший корисний прийом на повних курсах полягає в застосуванні відстрочки спінакер-шкота або переміщенні блоку шкота вперед. (Див. Мал.) Це не дозволить шкотового кутку підніматися вгору, розкриваючи задню шкаторини, і робить парус більш симетричним і потужним.
Діапазон курсів, на яких ви можете використовувати вітрило, у великій мірі залежить від сили вітру. Чим слабкіше вітер, тим гостріше вам слід йти, щоб зберігати асиметричний спінакер наповненим і дає корисну тягу. Щоб знайти оптимальний кут при даній швидкості вітру, починайте повільно звалюють з положення, коли вітрило наповнений і тягне, до моменту, коли шкотовий кут почне падати і натяг шкота почне слабшати, потім приведемо, щоб вітрило надувся і затвердів. Це оптимальне положення змінюється зі швидкістю. Слід приготуватися йти повніше на поривах, а якщо вітер скисає, то слід йти крутіше. Якщо дозволяють правила, то на фордевінд вітрило можна поставити на метелика. Велику допомогу при цьому надасть спінакер-гик. Він стабілізує вітрило, збільшує його корисну площу, і дозволяє маневрувати в ширшому діапазоні курсових кутів без опадання вітрила.
Асиметричні спінакера годяться тільки для повороту фордевінд, оверштаг для них не підходить. Починайте з повністю навантаженим вітрилом. Повільно звалюють, моря шкот плавно і швидко, але не допускаючи опадання вітрила. Мета полягає в тому, щоб, використовуючи натяг шкота, під час маневру утримувати вітрило прямо перед човном. Якщо вітрило не буде достатньо доливаючи до моменту чистого фордевинда, він ослабне і впаде на штаг. Коли човен проходить фордевінд, повністю труїте старий шкот і вибирайте новий. Парус проходить зовні і перед штаг. Якщо Ви маєте достатньо довгий бушприт і дме досить сильно, ви можете спробувати зробити поворот фордевінд, провівши парус зсередини від галс-відтягнення, як стаксель - так званий "внутрішній фордевінд", на відміну від описаного вище "зовнішнього фордевинда". Незалежно від того, який спосіб ви використовуєте, повертайте з бакштаг до бакштаг. Не зупиняйтеся в середині повороту, інакше ви надасте вітрилу можливість обгорнути навколо штага. Чим слабкіше вітер, тим гостріше бакштаг якими ви повинні йти на початку і в кінці повороту. При зовсім слабкому вітрі вам, можливо, доведеться руками обнести парус навколо штага.
Ували до повного бакштаг, найкраще на 10-20 градусів вище фордевинда. Візьміть шкот прямо перед гиком грота. Повністю віддайте галс-відтягнення і зберіть вітрило в вітрової тіні грота. Труїте фал з такою швидкістю, з якою ви можете збирати вітрило. Після того як зберете вітрило, приберіть його всередину яхти. Прибрати вітрило в кицю пізніше буде легше, ніж намагатися зробити це на палубі на хорошому вітрі. Парус можна також скласти, віддавши шкот і захопивши парус рукою прямо за нижню шкаторини або за галс-відтягнення. Щоб уберегти вітрило від роздування в процесі збирання, при наявності чохла-рукава його попередньо стягують вниз. Віддайте шкот і стягніть рукав вниз, потім дійте як описано вище.
На яких курсах можна нести асиметричний спінакер?
Це залежить як від конструктивних особливостей вітрила, так і від швидкості вітру. Чим більше плоским і схожим на Геную (тобто більш асиметричною форми) робиться вітрило, тим гостріше курс, на якому його можна нести. Більш симетричні (спінакероподобние) форми використовуються в більш повних вітрилах з більшою площею, для поліпшення їх якості на бакштаг і фордевінд. Вся справа в тому, щоб знайти такий баланс між цими крайнощами, який відповідав би призначенням вітрила; інакше слід обзавестися кількома асімметрікамі для різних цілей. Як зазначалося в розділі про налаштування, ніж легше вітер, тим крутіше ви можете йти, незалежно від конструкції вітрила. Кути близько 50 градусів до вітру вимпела цілком звичайні для вітру в 9-10 вузлів. Проблеми для більшості асиметричних спінакера, особливо на звичайних водоизмещающих однокорпусних судах, починаються при 10-14 вузлах вітру при спробі плисти більш повним курсом (більше, ніж 135 градусів до вимпела). На цих курсах і швидкостях парус потрапляє в вітрову тінь грота. Це як раз той випадок, коли наявність спінакер-гіка і можливість винести галсового кут з вітрової тіні грота на чистий вітер, може себе показати. На більш сильних вітрах асімметрікі залишаються наповненими і тягнуть на все більш і більш повних курсах. На чистому фордевінд асиметричний вітрило може дійсно бути стабілізовано, тільки будучи поставлений на метелика з спінакер-гиком в шкотового кутку.
Чи є асиметричні спінакера настільки ж швидкими, як звичайні спінакера?
Ці вітрила краще для близьких до галфвінду курсів, на повному бакштаг і фордевінд вони не такі хороші. Це означає, що вони найкраще працюють на сучасних однокорпусніках і многокорпусніках. Ці човни йдуть досить швидко для того, щоб мати вимпельний вітер з передніх чвертей; по вітру вимпела вони завжди йдуть в бейдевінд. Більш повільні водоизмещающих яхти при швидкості істинного вітру від 10 до 14 вузлів не можуть йти так само швидко. Це означає, що вимпельний вітер не набагато гостріше істинного, і для отримання максимальної швидкості під вітер слід йти більш повним курсом. Додаткова швидкість, отримана при русі більш гострим курсом не компенсує збільшення прохідного при цьому відстані. Цей діапазон можна побачити на полярній діаграмі швидкості, що показується яхтовим комп'ютером. Чим легше і швидше човен, чим більше проекція її швидкості на напрям вітру, тим довше вона здатна йти в бейдевінд до вітру вимпела, тим ефективніше використання асиметричного спінакера. Бушприт також допомагає, тому що вітрило може бути більше і його можна нести ще далі від грота.