Правда о двойных килях
Двойные кили предоставляют удобства в эксплуатации и хранении яхты на осушаемых стоянках, но могут ли они реально обеспечить хорошее качество хода под парусами? Энди Каннингхем рассказывает нам о 80-летней истории применения двойных килей, от первых экспериментов до современных моделей, которые можно в большом количестве найти сегодня, как новых, так и сэконд-хэнд.
Мне всегда становится грустно, когда я слышу, как кто-то безапелляционно заявляет что с «двойными килями вы не можете идти против ветра». Возможно, таким пессимистам стоит сесть за руль современного двухкилевика, чтобы изменить свою точку зрения. Проекты яхт с двумя трюмными килями сделали огромный прогресс от ранних неуклюжих, низкомачтовых и недогруженных парусами лодок до сегодняшних победителей парусных гонок и замечательных моделей, удобных для многоцелевого круизинга.
Моя первая встреча с двухкилевой яхтой состоялась в 1983, когда я нал работать в Hanter Boats, и мне было предложено доставить двухкилевой Hunter Delta из Хембла в Торки. С молодецкой самоуверенностью и опытом доставки нескольких модных яхт, я несколько подозрительно отнесся к зарплате, которую нам предложили за эту работу – мне казалось, нам должны заплатить больше.
Мы вышли из Хэмбла в полночь, чтобы поймать благоприятный прилив и сразу же обнаружили состоятельность лодки под парусами. Лавировка против 5-бального западного ветра была весьма успешной и приносящей удовольствие, и к 9.00 мы уже были в Веймуте, где сделали короткую остановку, чтобы снова поймать следующий благоприятный прилив. Я говорю определенно: двухкилевой Hunter дизайнера Дэвида Томаса успешно ходит против ветра.
С тех пор я много ходил на яхтах с двойными килями, признавая, что они хорошо работают, но мало что знал об эволюции этого типа лодок. Поэтому я решил изучить вопрос глубже и обнаружил, что было проделано огромное количество исследовательской работы, и в особенности одним человеком.
1920-30 годы – первые двухкилевики
 В 1922 году лорд Ривердэйл (на фото слева), большой энтузиаст яхтинга, спроектировал Bluebird - первую яхту с двойными килями. До тех пор существовали различные формы килей, включая плавниковые (fin kell), центральные шверты (centerboards, centerplates) и скуловые шверты (leeboards). Трюмные (скуловые) кили иногда ставили на обычные корпуса, но только как приспособления для уменьшения бортовой качки. В общем, не было ничего, что мы могли бы сегодня классифицировать как двойные трюмные кили.
Лорд Ривердэйл осознавал, что два киля, по одному на каждом борту трюма, будут давать преимущества круизному яхтсмену. Он хотел создать лодку с малой осадкой, способной не заваливаться на борт, а оставаться на ровном киле при посадке на грунт при осушке, и обладать хорошими мореходными качествами. В своих опытах он использовал две модели с одинаковыми корпусами, на одной из которых был установлен один плавниковый киль, а на другой - двойные кили, и не нашел результатов, говорящих против двухкилевого варианта. Это дало ему уверенность для постройки двухкилевой Bluebird, 25-футовика (7.6м), с кормой типа каноэ и почти прямым штевнем. Кили были поставлены под углом 30 градусов от вертикали, развернуты передними кромками внутрь на 63,5 мм, имели ассиметричные балластные бульбы, и как оценивалось позднее, были немного великоваты.
Bluebird продемонстрировала себя вполне контролируемой яхтой в тяжелую погоду со способность нести больше парусов, чем ожидалось, но в слабый ветер шла под парусами плохо. Было сделано два важных вывода для будущих дизайнов: что по бортам кили не должны выходить за пределы габаритов корпуса по ширине, чтобы исключит проблемы при швартовке лагом к причалу, и что днище корпуса должно быть не слишком плоским, обеспечивая возможность собирать и удалять трюмные воды.
В 1936 году лорд Ривердэйл, используя результаты более совершенного тестирования, спроектировал большую двухкилевую яхту. Исследования включали буксировку моделей и тесты под парусами. Однако, это проект был шагом назад, поскольку отступал от концепции и имел дополнительный рудиментарный центральный плавниковый киль между трюмными. Тем не менее, лодка была построена, и лорд Ривердэйл активно использовал ее для круизинга, отмечая ее хорошие ходовые качества в средние и сильные ветра, и снова, недостаточно хороший ход в слабые.
Bluebird сегодня все еще в отличном состоянии и базируется в Channel Island с новым именем Inversanda.
1949-50 годы – первые серийные лодки
В 1940-50-х годах яхтенные дизайнеры создали несколько успешных проектов лодок с двойными килями, такие как, например Atlanta 26. Изготовленные методом горячего формования из многослойного шпона с внутренним балластом, они имели пару выдвижных швертов большого удлинения и падающий руль. Такое их оснащение делало возможным перевозить яхты на трейлере и спускать на воду на пляжах. Обладая хорошей мореходностью, они завоевали заслуженную популярность и более 160 лодок было продано любителям прибрежного парусного круизинга.
1960-е – исследования приносят результаты.
Первые стеклопластиковые двухкилевые яхты начали появляться на рынке в начале 60-х. Такие яхтенные производители как Westerly и Macwesters продавали огромное их количество. На Лондонских бот-шоу того десятилетия казалось, что двухкилевые лодки берут вверх над однокилевыми. Те ранние модели имели большой скег - почти до середины киля, но через несколько лет стали появляться более усовершенствованные образцы, отличающиеся тщательно проработанным профилем килей, их расположением и методом соединения с корпусом. Все это значительно улучшило ход лодок под парусами.
Когда лорд Ривердэйл решил продолжить свои изыскания и построить следующую двухкилевую яхту в 1961 году, общая ситуация в этой области была уже совсем иная, чем во время его первого опыта 1924 года. Теперь он имел бассейн, оснащенный соответствующей аппаратурой, для опытных буксировок моделей и огромный опыт плавания на двухкилевых яхтах. В содружестве с яхенным конструктором Артуром Робом он экспериментировал с различными килями и рулями на корпусах чемпионских яхт.
Они заметили, что изменение угла продольного расположения килей относительно ДП (чуть внутрь или наружу) дает заметный эффект в способности яхты идти против ветра, так же, как и наклон килей по вертикали. По их мнению, «схождение» килей в 12,7 мм представляло собой лучший компромисс между хорошим ходом в бейдевинд и потерей скорости от сопротивления на попутном курсе.
Как и в 1920 году, разница между качеством хода под парусами в сильный и слабый ветер оставалась, но пятнадцатипроцентное преимущество нового дизайна над предыдущими в ходе против ветра не могло не радовать исследователей.
Очередная Bluebird of Thorne была построена, спущена на воду, и прошла в плаваниях много миль. Ходовые качества лодки заслуживали высокой оценки – она имела значительно уменьшенную бортовую качку на пассаже через Атлантику, и явно меньшую тенденцию к брочингу, чем однокилевые яхты.
Raters
В 1963 году полковник Хастлер озачился созданием недорогой, несложной в постройке однокорпусной, с двойными килями яхты для океанских гонок. Вместе с Джоном Льюисом (исследователем двухкилевых моделей яхт) они создали проект Raters 30 – Logic. Яхта имела прямоугольные обводы корпуса и ассиметричные кили. Форма килей была необычной – наружная их поверхность шла по обводу корпуса, тогда как внутренняя имела просто радиусный профиль, что давало значительную толщину килей, обеспечивая механическую прочность. Кили были вертикальными!
Ходовые качества этой лодки оказались сенсационными - она была безусловным чемпионом в свежий ветер на острых курсах. Но снова, с ослаблением ветра ход лодки резко замедлялся на бейдевинде, и, хотя и в меньшей степени, на попутных курсах.
К этому времени стало очевидным, что пристального внимания требует не только комбинация киля и корпуса, но многие другие аспекты, такие как режим обтекания корпуса потоком воды в районе килей, углы их расположения, пропорции плавников и их конфигурация, вопрос вентиляции наветренного киля и т.д.
1970-е - производство и инновации
К началу 1970 годов рынок предлагал широкий выбор яхт с двойными килями. Наиболее популярные модели того времени были представлены такими фирмами, как Alacrity, Barbel, Cobras, Fantasie, Four-21, Hurley, Kingfisher, Leisure, Macwester, Newbrige, Seawolf, Silhouetter, Snapdragon, Vivacity, и конечно, различные модели от Westerly. В то время как некоторые модели становились все более инновационными, другие все еще оставались со скегами, соединенными с рулями, который являлся третьей точкой опоры на грунт при осушке. Казалось, многие производители слишком живо откликнулись на требование владельцев иметь двухкилевые яхты с совсем малой осадкой, что привело к укорочению килей и ухудшению их ходовых качеств и отставание от килевых яхт заметно увеличилось.
 Но всегда имеются конструкторы и строители, желающие продвигать идею вперед, и одним из таких был Лорет Гиллс. Он заказал дорогостоящие буксировочные испытания моделей в опытовом бассейне Саутгемпского университета и в 1968 году спроектировал знаменитый Centaur (на фото слева), проданный более чем в 2500 экземпляров. Будучи столь популярной и остающаяся лидером рынка сэкон-хэнд, эта яхта все же имела ходовые качества, которые можно выразить одним словом - «умеренные»
1980-е годы и далее – прогресс эффективности
 Начиная с 1980-х годов, рынок яхт в Великобритании знаменуется приходом эффективных в ходу двухкилевых яхт, которые уже могли конкурировать по своим ходовым качествам с однокилевыми. Moody 27 и Sadler 25 были наиболее успешными образцами, и их владычество продолжалось до 1990-х. В 1983 Hunter Boats приспособили двойные кили на корпус Hunter Delta 25 и получили отличный результат. Лодка была очень живой под парусами, хорошо приспособленной к круизингу, и под брендом Horizon 26, а затем Horizon 27, была названа лучшей лодкой года. Ее кили были более тонкими и длинными, чем у предыдущих яхт, расположены ближе к ДП, и имели некоторое схождение передних кромок для обеспечения максимальной подъемной силы на подветренном киле, который располагался вертикально при крене 15 градусов. Кили были ассиметричными. Результаты оказались впечатляющими и такие же кили в дальнейшем применялись для ряда других яхт. (см фото слева). Двухкилевые Hunter успешно участвовали в гонках и служили надежным круизером для многих счастливых владельцев этих лодок.
Хотя Великобритания занимает преимущественно ведущие позиции в конструировании и постройке яхт с двойными килями, яхтостроители из других стран не остаются в стороне. Так American Hunter Marine Corporation, заметив интерес британцев к таким лодкам, включило их в линейку своей продукции Legend, разместив производство в Британии.
В континентальной Европе обычными являются подъемные кили на яхтах для мелких акваторий, но строятся и двухкилевые яхты. Jeаnneau предлагала модели Fantasia 27 (1981-87) и позднее San Olyssey 32 Deriveur в 1998 году . Строят двухкилевики в Германии и Голландии – Nordship, 35-футовый морской круизер с палубной рубкой наиболее популярен и импортируется в Британию.
 Но наиболее впечатляющую картину сегодня показывают дизайнерски и технологически продвинутые французские двухкилевые яхты серии RM (фото справа), спроектированные талантливым дизайнером Марком Ломбардом, разрабатывавшим проекты гоночных яхт Open 50 и 60. На данный момент они обладают наилучшими ходовыми качествами среди двухкилевых яхт.
Перспективы
Что мы видим, бросив взгляд на двойные кили сегодня? Гоночные машины, участвующие в кругосветных гонках, иллюстрируют нам потенциал двухкилевиков. Единственной задачей балластых килей современных гоночных яхт является несение веса, препятствующего крену яхты, а подъемную силу генерируют в основном подъемные шверты-плавники по бортам. Когда яхта идет с креном, подветренный шверт, длинный и узкий, оказывается в вертикальном (или близком к нему) положении и эффективно препятствует дрейфу, а наветренный поднимается для уменьшения сопротивления. У однокилевых широких круизных яхт на кренах киль занимает невыгодную позицию - под углом, при этом уменьшается его эффективная длина, и часть его прикрывается накрененным корпусом. Все это ведет к дрейфу – чем больше крен, тем больше дрейф яхты под ветер. Отсюда понятно, почему двухкилевой дизайн корпусов становится очевидным выбором для современных широких яхт, предоставляющих большое внутреннее жизненное пространство яхтсменам сегодняшних дней, которые по-прежнему требуют хорошей крутизны и скорости хода лодки против ветра. Конечно, такие яхты имеют двойные кили не только, и не столько для обеспечения малой осадки и возможности садиться на грунт. Просто это наиболее эффективный вариант.
Вопрос выбора яхты с одним или двумя килями становится на повестку дня. Почему бы не посмотреть на двойные кили более внимательно? Вы можете быть приятно удивлены.
Основные моменты вкратце
== Первые двойные кили отражали текущую на тот момент точку зрения на существующие длинные классические кили и были и толстыми в сечении, чтобы обеспечить достаточную площадь присоединения к корпусу. Это делало лодки медленными в слабые ветра из-за большой площади смоченной поверхности.
== С прогрессом в дизайне двойных килей, их плавники становились уже и длиннее, что уменьшало смоченную поверхность. Но у дизайнеров зрела уверенность, что площадь плавники килей можно уменьшить на 25-30% в сравнении с обычными килями круизных яхт из-за их большей эффективности.
== Лодки с двойными килями становятся более эффективными при увеличении угла крена, поскольку один киль располагается вертикально, а второй выносится на ветер и создает своим весом большой восстанавливающий момент, препятствуя дальнейшему крену.
== В зависимости от расположения килей увеличивается возможность глиссирования, так как кили стабилизируют поток воды вокруг днища, и питают руль невозмущенным потоком воды. Это обеспечивает возрастание скорости лодки на 15-20%, подобно применению носового бульба, уменьшающего волновое сопротивление корпуса, которое достигает 85-90% общего сопротивления. Место расположения килей становится критически важным для достижения такого эффекта.
== Двойные кили обеспечивают лучшую устойчивость на попутном курсе и лучше демпфируют бортовую качку. Они также уменьшают кормовую волну, и, следовательно, сопротивление движению. Этот эффект многократно был доказан как в опытовых бассейнах, так и в натурных тестах.
== Скорость под двигателем и экономия топлива у двухкилевиков лучше, поскольку винт работает в невозмущенном центральным килем потоке воды.
== Двухкилевые яхты остаются в прямом положении при осушке
== Движение двухкилевой яхты в дрейфе более комфортабельно, поскольку она не так «спотыкается» о свои кили при брочинге с волны.
From Practical Boat Owner
Перевод С.Свистула
Опубликовано в журнале Фарватер |
