Наклон киля

Наклонный киль VO 70 от Ericsson Racing Team .

Подкоса киль является формой парусного балласта , отстранен от жесткого подкоса стойки под лодкой, который может быть повернут на наветренную лодку под парусами, с тем чтобы противодействовать кренящую силу паруса. Наклонный киль должен иметь возможность поворачиваться либо на левый, либо на правый борт , в зависимости от текущего галса.

Цель и история [ править ]

Традиционный киль яхты выполняет четыре функции:

• развитие боковой силы воды, чтобы противостоять боковой аэродинамической силе от парусов и надстройки,
• физическое размещение балластной нагрузки как можно ниже,
• демпфирование качения, чтобы противостоять подводам энергии от волн и возмущенной воды, и
• вклад в курсовую устойчивость.

Традиционный киль с плавником, направленный прямо вниз от лодки, не обеспечивает восстанавливающего момента, когда лодка находится в горизонтальном положении. Таким образом, кренящая сила ветра на парусах не нейтрализуется до тех пор, пока лодка не накренится на определенную величину, сместив неподвижный киль к наветренной стороне от средней линии. Задача наклонного киля - позволить лодке приближаться к уровню, который обеспечивает максимальную скорость, за счет поворота киля на наветренную сторону и развития соответствующего восстанавливающего момента, чтобы поддерживать угол крена лодки ближе к уровню.

Благодаря наклонному килю, выполняющему функции балласта, боковым сопротивлением и рулевым управлением можно управлять отдельно с помощью фольги (или пары крыльев, либо с каждой стороны, либо в носовой и кормовой частях ), например, кинжалах . Это обеспечивает гораздо более быструю маневренность, чем традиционные килевые лодки , с примерно половиной веса, обычно требуемого для балласта.

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

Первой яхтой с наклонным килем была "Fiery Cross", спроектированная Джимом Янгом (Новая Зеландия) в 1959 году. В этом устройстве с наклонным килем рычаг был установлен внутри плавника под углом, а наверху он был соединен с вертикальный вал. Когда вал закручивался вокруг своей оси, изогнутый рычаг прижимался к внутренним стенкам киля и наклонял его. ^[2]

Вариант технологии был изобретен и запатентован CBF Technology в 1990-х годах. Впервые наклонный киль был использован в морских гонках: Mini Transat 1991 года под номером 29 Fouesnant la Foret, а затем в Vendee Globe 1996-7, который Пит Госс завершил на 50-футовой яхте Aqua Quorum, спроектированной Адрианом Томпсоном . Развитие яхты и события гонки подробно описаны в следующей книге Пита « Близко к ветру» . Последующее использование в крупных соревнованиях было в сентябре 2004 года, когда пять лодок, использующих наклонный киль в Maxi Yacht Rolex Cup, опередили ранее непобедимого чемпиона мира Alfa Romeo . Alfa Romeo II , дизайнReichel / Pugh имеет наклонный киль и продольные двойные крылья (CBTF).

Разновидностью наклонного киля является трехмерный киль, 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 [ править ]

Изначально использовавшиеся в больших макси-яхтах, таких как maxZ86 , наклонные кили теперь начинают появляться на небольших лодках, таких как Open 60 , VO70 и Volvo Ocean 65 ^[3] (Volvo Ocean 65), в классах океанских гонок, и даже на небольших лодках. Schock 40 и Classe Mini . Schock 40, принадлежащий Тому Шоку, как известно, потерял киль и перевернулся, что иллюстрирует фундаментальную проблему сложной конструкции киля: без киля большинство лодок не может плавать вертикально.

В Volvo Open 70 класса лодка в 2006 межконтинентальном Volvo Ocean Race , пожалуй, наиболее хорошо известные лодки , чтобы использовать скос кили для балласта. В то время как лодки прошлых лет показывали улучшение скорости на несколько процентов в каждой гонке (гонка проводится каждые три года), класс VO70 показывает улучшение скорости на 30%. Балластная груша 6,5 тонны, подвешенная на глубине более 16 футов (5 метров) под водой и способная наклоняться до 40 градусов, создает огромный восстанавливающий момент (более 130 000 фут-фунт-сила, или 176 000 Нм с уровнем корпуса). , позволяя лодке развивать скорость более 30 узлов .

Недостатки [ править ]

Современная технология кантования киля далека от совершенства. По крайней мере, три из семи лодок в Volvo Ocean Race 2006 года , одной из первых крупных долгосрочных гонок, допускающих перекос килей, имели проблемы с килями. ^{[ необходима цитата ]} Одна область, в частности, пластины, закрывающие отверстие, через которое проходит киль, подвержены утечкам. В отличие от ствола шверта или кинжала, отверстие для наклонного киля должно допускать значительное боковое движение, что требует скользящих уплотнений.

Лодка movistar имела проблемы на четвертом этапе Volvo Ocean Race , в 200 милях от мыса Горн , ночью 2 марта 2006 года. Произошла значительная утечка, когда скользящие пластины, закрывающие отверстие киля, отвалились посреди ночи. . Это была проблема, которая возникла ранее. Кормовой шкворень movistar вырвался и начал заливать лодку. Сделали ремонт в Ушуайе на проливе Бигл . ^[4] Позже, на этапе 7, та же проблема возникла в Северной Атлантике. На этот раз было принято решение покинуть корабль, и экипаж перешел на ABN AMRO TWO . Movistar продолжал транслировать свое местоположение в течение нескольких дней, но воздушным поиском судно не удалось найти, и оно было потеряно.

В 2006/2007 Velux 5 Oceans Race (кругосветная гонка в одиночку) яхту Open 60 Hugo Boss под управлением Алекса Томсона пришлось бросить в Южном океане из-за того, что гидроцилиндры сломались. контролировал киль, что привело к катастрофическому выходу из строя киля. Когда эта авария привела к тому, что яхта чуть не перевернулась, лодка была брошена; Томсон был спасен другим конкурентом Майком Голдингом . 25 ноября 2006 года приемоответчик Sat C на лодке прекратил передачу. Заброшенный корпус корабля был найден на берегу Патагонии 9 лет спустя. ^[5]

В декабре 2016 года Wild Oats XI сошел с 72-й гонки яхт в Сиднее и Хобарте, сославшись на сломанный гидроцилиндр. Представитель гонки Брюс Монтгомери сказал, что Wild Oats XI не смог сдвинуть киль после того, как сломался гидроцилиндр. «Это механизм, который приводит в действие его наклонный киль, то есть киль, который качается под лодкой», - сказал он. ^[6]

Кубок Америки [ править ]

Ходили слухи, что яхта Alinghi 2007 года класса International America's Cup могла иметь наклонный киль. Это дало бы Alinghi преимущество перед ее претендентом на Кубок Америки 2007 года , если бы у претендента, Emirates Team New Zealand, не было качающегося киля. Комитет классов Кубка Америки под председательством Кена Макалпайна вынес 8 мая 2007 года постановление, в котором указывалось, что наклон киля и других подвижных придатков строго запрещен.

Альтернативные конструкции [ править ]

В последние годы были предложены килевые устройства с перекосом, в которых привод не рычаг, как было раньше, а что-то другое. Одно из таких устройств - наклонный киль с цепным приводом, который может наклонять киль на 90 градусов и более. Автор этого изобретения - Борис Кучуков. ^[7] Киль и балластный киль должны находиться в воздухе, когда яхта, оснащенная таким устройством, движется. По идее, это должно увеличить скорость яхты.

Ссылки [ править ]

• Технология двойного балласта Canting
• Canting Keel в журнале Gizmag
• Отчет NPR о Volvo Ocean Race, 5 мая 2006 г.
• Информация о команде ABN AMRO VO70 , включая детали наклонного киля.
• 5-я ежегодная церемония награждения SA Awards Красочный комментарий по нескольким темам, связанным с наклонным килем, включая фотографию перевернутого Schock 40 .