ВОДНЫЙ БУЕР


ВОДНЫЙ БУЕР

Водный буер (водяные лыжи с парусом) благодаря хорошей остойчивости и простоте управления очень удобен для тренировки начинающих спортсменов-парусников. На водном буере (рис. 18) можно ходить в небольшие туристические походы по большим и малым рекам.

Водный буер состоит из следующих основных узлов: двух поплавков, соединенных поперечной рамой, мачты с парусом, стоячего и бегучего такелажа.

Парус очень широко применяется в спорте. Его можно установить на плот, простую лодку, на маленькую байдарку и на яхту. Зимой под парусом ходят на буерах.

Рис. 16. Прямой парус

Умение ходить под парусом — большое искусство, требующее от спортсмена силы, находчивости, смелости, настойчивости и, самое главное, — знания теории.

Современный парус мало похож на своего предка; в настоящее время он представляет собой конструкцию, созданную на основе достижений науки — аэродинамики.

Прямые паруса (рис. 16), употреблявшиеся раньше и представлявшие собой большие прямые полотнища, могли применяться только для попутного ветра.

Скорость движения парусного судна, снабженного прямым парусом, зависела от скорости ветра, площади парусов и сопротивления, которое оказывала вода движению судна. Естественно, что скорость движения судна при этих условиях не могла быть больше скорости ветра.

Буер или яхта, снабженные современным парусом треугольной формы, могут двигаться

в различных направлениях по отношению к направлению ветра.

На рис. 17 представлена схема различных положений парусного судна по отношению к направлению ветра и даны названия этих положений. Если ветер дует прямо спереди, по на-

Рис. 17. Названия курсов, принятых для парусных судов

правлению продольной оси судна, его называют противным, а положение судна—л евен-т и к. При этом ветре парусное судно может двигаться вперед только за счет набранной на других курсах скорости, т. е. по инерции, а противный ветер будет служить тормозом.

Если ветер дует в направлении от 10 до 80° к продольной оси судна, курс называется бейдевинд.

Бейдевинд считается крутым, если угол к ветру составляет от 10 до 60°, и полным, если угол больше 60°. Если ветер дует прямо или почти прямо в борт, т. е. сбоку по отношению к направлению движения судна, курс называют галфвинд.

Если ветер дует в пределах от 100 до 170°, курс называют бакштаг, а если ветер дует прямо в корму, т. е. сзади, его называют фордевинд.

174

ВОДНЫЙ БУЕР

1 — ушковый болт; 2 — юферсы; 3 — пеньковый конец; 4 — штаг; 5 — ванты; 6 — мачта; 7 — фал; 8—веревка-слоблпнь; 9 — башмак; Ю — парус; 11 — вертлюг; 12 — гик; 13 — грот-шкот; 14 — скоба; 15 — ролик блока; 16 — поперечная доска; 17 — румпель; 1S — осевой болт; 19—тяга; 20 — водило руля; 21 — рычаг; 22 — тяга; 23 — поперечная доска; 24 — гик-шкот; 25 — продольные бруски (бушприт); 26 — киль; 27—нижний блок; 28 — болт с гайкой; 29 — продольные бруски; 30 — поперечная доска; 31 — металлическая косынка (степс); 32 — ролик гика-шкота; 33 — утка; 34 — продольные бруски; 35 — болт с гайкой;

36 — шпор мачты

ВОДНЫЙ БУЕР

175

В зависимости от того, с какой стороны дует ветер, различают направление хода парусного судна, добавляя к каждому наименованию направления слово галс. Например, гцворят: бакштаг правого или левого галса.

Парусные суда, снабженные современным парусом треугольной формы, развивают наибольшие скорости на курсах бакштаг и галфвинд. Очень плохо ходят такие суда по ветру, т. е. курсом фордевинд и полный бакштаг.

Чем круче угол хода парусного судна к ветру, тем меньше тяга паруса и больше его сопротивление движению и тем медленнее судно движется вперед.

Практически под очень острыми углами к Еетру на парусных судах не ходят; чтобы достигнуть на парусном судне цели, расположенной против ветра, применяют способ лавиров-ки — движение зигзагами под сравнительно небольшими углами к ветру и на сравнительно больших скоростях.

Парус треугольной формы позволяет использовать для движения судна не только силу ветра, как это имеет место при прямоугольном парусе, но и дает возможность за счет возникновения аэродинамических сил значительно увеличить давление на единицу площади паруса и резко повысить скорость движения судна.

Увеличение скорости за счет аэродинамических сил особенно резко выражено на больших скоростях движения. Поэтому вначале мы рассмотрим,работу паруса на буере. Скорость движения буера по ледяной поверхности в три-четыре, а то и в пять раз превышает скорость ветра и значительно больше скорости движения яхты или парусной лодки. Принципиально работа паруса и на буере и на яхте почти одинакова.

Парус можно сравнить с крылом самолета и даже с прямой пластинкой, двигающейся под некоторым углом — углом атаки — к ветру. Каждый из читателей знает, что силу ветра можно обратить в работу. Величина работы будет зависеть от скорости ветра, его направления, а также от площади, воспринимающей силу давления ветра.

Рассмотрим, как работает современный парус.

Если высунуть руку из окна вагона и повернуть ее ладонью вниз с некоторым углом к направлению движения, то можно почувствовать, что воздух давит на ладонь со значительно большей силой, чем на обратную сторону руки. Если держать в руке под таким же углом к ветру фанерную пластинку, она будет

стремиться взлететь вверх под напором набегающего на нее воздуха. На ней возникает так называемая подъемная сила. С увеличением скорости эта подъемная сила будет возрастать при условии сохранения постоянного угла наклона — угла атаки — к направлению воздушного потока.

Откуда же взялась эта подъемная сила?

При набегании на пластинку воздушного потока частицы воздуха огибают или, как говорят, обтекают ее, не теряя полностью своей скорости. Если бы пластинка в этом случае была установлена параллельно потоку, обтекание ее воздухом было бы симметричным, а скорость воздуха с обеих сторон одинаковой. Если же пластинка помещается под углом к воздушному потоку, набегающий снизу на пластинку

Рис. 19. Схема сил, действующих на парус

поток воздуха оказывает давление на ее плоскость и плавно обтекает ее. Поток воздуха, обтекающий пластинку сверху, должен пройти более длинный путь, и скорость движения воздуха по верхней поверхности пластинки при этом увеличивается, а давление уменьшается. Таким образом, под пластинкой создается повышенное давление, а над нею — пониженное (разряжение).

Из этих двух сил возникает равнодействующая сила, перпендикулярная плоскости пластинки. Эта сила является подъемной. Одновременно на пластинку действует другая сила — сопротивление движению пластинки в потоке воздуха,—которая направлена вдоль пластинки.

При обдуве ветром паруса на нем возникают такие же силы.

Рассмотрим действие всех сил на буер или яхту не только по отношению к ветру, но и по отношению к направлению движения.

На рис. 19 показано движение судна под некоторым углом к ветру. В центре площади его паруса будет приложена сила Р направ-

176

ВОДНЫЙ СПОРТ

ленная перпендикулярно плоскости паруса. Она может быть разложена на составляющие силы Т и В относительно направления движения буера или яхты. Сила В, направленная перпендикулярно движению, будет стремиться сдвинуть буер или яхту вбок (так называемая сила дрейфа), а сила Т будет движущей силой — силой тяги, за счет которой и двигается парусное судно.

ростных буеров) делается обтекаемой формы, что снижает сопротивление воздуха при движении. Во избежание опрокидывания и уменьшения дрейфа большие парусные суда имеют постоянный киль, а малые — выдвижной шверт (специально выдвигающаяся металлическая пластинка, рис. 20).

Тем не менее даже при наличии большого бокового сопротивления и буер и яхта значи

ма схеме видно, что сила В, т. е. сила дрейфа, значительно больше движущей силы Т. Это обстоятельство вынуждает рассчитывать конструкцию корпуса буера или яхты так, что-

Рис. 21. Движение яхты не совпадает с направлением

ветра

тельно дрейфуют, т. е. истинное направление их движения не соответствует заданному направлению. На рис. 21 показана схема движения яхты.

Силы В и Т (см. рис. 19) действуют на парус в то время, когда буер находится на

I

Рис. 22. Увеличение скорости за счет появления вым пельного ветра

бы максимально увеличить степень бокового сопротивления судна и уменьшить сопротивление спереди. Это обеспечивается коньками, имеющими большую площадь сдвига по длине конька и очень малое сопротивление при движении вперед. Корпус яхты делается с очень плавными обводами. Корпус буера (для ско-

месте; в таком положении буер или яхта и сидящий в них человек воспринимают именно то направление ветра, которое указано на чертеже, т. е. ощущают, как говорят, истинный ветер.

Но как только буер или яхта под действием силы ветра приобрели какую-то скорость,

ВОДНЫЙ БУЕР

177

направление воздушного потока (ветра) по отношению к парусу и сидящему в судне человеку изменилось.

На рис. 22 показано это изменение. Если в первый момент движения на буер действовала сила В и сопротивление движению К, то в результате этих двух составляющих направление ощущаемого так называемого вымпельного ветра будет выражено направлением равнодействующей этих двух сил R.

На рис. 22 видно, что вектор R по величине больше, чем вектор В, т. е. вымпельный ветер сильнее истинного ветра на величину А, а следовательно давление на парусе с увеличением скорости движения увеличивается.

Но увеличение давления вызовет, в свою очередь, и увеличение скорости, которая станет равна Ki■ При этой скорости вымпельный ветер будет иметь направление Rь Такое увеличение скорости движения Ки К2, Кз будет происходить до тех пор, пока сила тяги не уравновесится силами сопротивления.

Практически это равенство наступает для буера при скорости, в три-четыре раза превышающей скорость истинного ветра.

Весной 1949 г. чемпион Советского Союза Т. Матвеев достиг на буере с площадью паруса 12 м2 скорости 103,445 км/час при ветре сравнительно небольшой скорости. Ветер достигает такой скорости при самом сильном урагане.

При движении по воде на яхте или шверботе рекомендуется иметь так называемый «пузатый» парус, так как он увеличивает тягу до определенных пределов. Но чрезмерно «пузатый» парус на острых курсах к ветру дает потерю в тяге и не позволяет производить крутую лавировку.

Для буера парус желательно делать почти плоским, так как на буере он работает при значительно больших скоростях движения.

Чтобы сохранить форму паруса, к нему пришивают специальные карманы, в которые вставляют деревянные планки — «латы», сохраняющие форму паруса и не дающие ему сильно прогибаться.

Выбору размеров и формы паруса, а также его изготовлению должно быть уделено особое внимание. Хорошо сшитый парус обеспечивает высокие ходовые качества судну, позволяет при прочих равных условиях получить большую скорость и лучшую маневренность.

Площадь паруса зависит от размеров судна, его устойчивости и определяется по простой формуле:

S =I.B-K,

где 5 — общая площадь парусности в квадратных метрах;

L — длина судна по грузовой ватерлинии;

В — наибольшая ширина судна;

К — коэффициент поправки на остойчивость, изменяющийся от единицы (для очень валких открытых низкобортных судов) до 2,2 (для высокобортных или хорошо запалубленных судов морского типа).

У обычной прогулочной лодки длиной 4 м, шириной 1,2 м К — 1,1. У плоскодонной лодки этих же размеров К =1,5. У двухпоплавкового водного буера К = 2.

Форма паруса выбирается в соответствии с условиями того водоема, где судно будет эксплуатироваться. Паруса нужно делать низкими (рис. 23, А), если водоем открытый с хорошим подходом ветра; паруса нужно делать высокими (рис. 23, Б), если водоем имеет крутые или заросшие лесом берега, закрывающие подход ветра к поверхности воды.

Рис. 23. Форма парусов:

А — низкий парус; Б — высокий парус

Высокие и узкие паруса во всех случаях лучше улавливают ветер, чем широкие и короткие, но увеличение высоты паруса уменьшает остойчивость судна.

Парус испытывает очень большие нагрузки — это необходимо учесть при его раскрое и сшивке отдельных полотнищ и обеспечить ему необходимую прочность.

Для изготовления паруса берется плотная ткань — парусина или плащ-палатка. Сшивка отдельных полотнищ должна производиться прочными толстыми нитками (рис. 24).

Устройство буера

Так же как и для водяного велосипеда, для маленького водного буера делается деревянная площадка, укрепленная на двух поплавках-лы-

12 Заказ 1857

178

ВОДНЫЙ СПОРТ

жах (рис. 18). Для одноместного водяного буера лыжи не требуют никакой переделки. Добавляются лишь следующие узлы: площадка и парусное вооружение, состоящее из паруса,

вить из железа или из фанеры.

Рангоут водного буера состоит из мачты 6 и гика 12 (гик — дерево, по которому растягивается нижняя шкаторина паруса). Мачта

(рис. 25) изготовляется из еловой прямослойной доски или целого очищенного от коры ствола сухой елки. Диаметр мачты у комля (в нижней части) должен быть 60—70 мм, у топа (в верхней части) не менее 40 мм. Длина мачты — 3400 3500 мм.

В самой верхней части мачты нужно сделать отверстие, в которое входит пеньковая веревка — фал 7, растягивающий парус по мачте. После растяжки паруса свободный конец фала закладывается на утку 33 (рис. 16, 25).

рангоута и стоячего и бегучего такелажа. Площадка водного буера состоит из трех поперечных досок 16, 23 и 30 размером 25X150 мм и длиной 1600 мм и трех продольных брусков 25, 29 и 34, сходящихся к продольной оси площадки и образующих бушприт — выступающую вперед площадку под мачту. Все три бруска в своей вершине охватываются металлической косынкой 31, называемой степс. Степс крепится к брускам шурупами. Бруски 25, 29, и 34 соединяются с поперечинами на болтах, а вся площадка крепится к лыжам-поплавкам болтами 28.

Для уменьшения дрейфа при движении на курсах галфвинд, крутой бакштаг и бейдевинд на центральный брусок 25 ставится киль 26, увеличивающий боковое сопротивление водного буера. Киль можно изгото

Примерно на высоте 2200 мм от корня на мачте устанавливается башмак 9, к которому крепится стоячий такелаж (к нему относятся штаг 4 и ванты 5, проволочные или тросовые расчалки, удерживающие мачту в вертикальном положении).

На высоте 300 мм от комля на мачту уста-, навливается вертлюг 11 — узел шарнирного крепления гика к мачте. Вертлюг состоит из шарнира 37 и двух болтов 38 и 39 с гайками. Для установки ролика гика-шкота ниже вертлюга устанавливается хомут 41, к которому ролик крепится шарнирно скобой 40.

Нижняя часть мачты имеет оковку 42 и вбитый в торец мачты металлический штырь 36 диаметром 8—12 мм (шпор мачты), которым она вставляется в отверстие степса.

В сечении гик (рис. 26) делается овальным с размерами у корня 60X40 мм. Гик одним концом крепится к шарниру вертлюга 37 уш-ковым болтом 45. На этом же конце ставится узел 44, одновременно являющийся оковкой гика и служащий узлом для крепления галсо-вого угла паруса.

На другом конце гика делаются две зарубки, на которые закладывается конец грота-шкота 13 (см. рис. 18), растягивающего нижнюю шкаторину паруса по гику. Ближе к это-

37 — шарнир вертлюга; 38, 39—болты

вертлюга с гайками; 40 — скоба; 41 — хомут; 42 — оковка,

ВОДЯНЫЕ лыжи С пбДВЕСНЫМ ЛОДОЧНЫМ МОТОРОМ

179

му концу гика ставятся две скобы 14 и 43 блока гика-шкота, являющегося бегучим такелажем и служащего для управления парусом. К одной из скоб морским штыковым узлом привязывается гика-шкот, а к другой крепится ролик. Парус 10, растянутый по мачте и гику,

Рис. 26. Гик с деталями блока:

43 — скоба; 44 — узел крепления гал-сового угла; 45 — ушковый болт

пришнуровывается к ним дополнительно ПО всей длине тонкой веревкой 8.

Изменяя положение гика (см. рис. 26) по отношению к продольной оси буера и соответственно по отношению к ветру, спортсмен управляет парусом. Мачта обычно устанавливается с небольшим наклоном в продольном направлении и строго вертикально в отношении поперечной оси судна.

Положение мачты фиксируется и регулируется штагом 4 и вантами 5. Чтобы иметь возможность изменять ее положение, штаг и ванты снабжаются натяжными механизмами — талрепами. Талреп позволяет увеличивать или уменьшать длину вант и штага. Конструкция талрепов может быть различной и зависит от местных возможностей строителей.

На рис. 27 представлены три различные конструкции талрепов — А, Б и В. Конструкция А наиболее простая. Этот талреп может применяться только на снастях, испытывающих небольшие усилия растяжения. Талреп Б пред

ставляет собой подобие блока, он состоит из юферсов 2 (см. рис. 18) и пенькового конца 3, которым и притягиваются юферсы друг к другу.

Рис. 27. Разновидности талрепов

После натяжения снасти свободный конец пеньковой веревки закрепляется, как показано стрелкой. Талреп В состоит из металлической муфты, имеющей правую и левую резьбу, и ушкоеых болтов. Вращением муфты вправо или влево можно уменьшать или увеличивать расстояние между отверстиями ушковых болтов.

Штаг 4, расчаливающий мачту вперед, крепится к ушку 1, вделанному в носовую бобышку лыжи.

Ванты расчаливают мачту в стороны и назад и крепятся к одному из болтов крепления деревянной площадки к лыже.

Рули, так же как на водяном велосипеде, соединены между собой тягой 22. Правый руль имеет дополнительно изогнутый рычаг 21. Этот рычаг тягой 19 соединен с румпелем 17, свободно вращающимся на Оси 18. При движении румпеля вперед водяной буер будет поворачивать в правую сторону, а при движении назад — в левую сторону.



Своими руками, 1957



фильм Блондинка за углом смотреть онлайн фильм Маленькая Вера смотреть онлайн фильм Любовь и голуби смотреть онлайн