К. Адлард Колс под парусом в шторм. Перевод с английского. Ленинград, "Гидрометеоиздат" 1985г. К. Адлард Колс
МНОГОКОРПУСНЫЕ СУДА И МОТОРНЫЕ КАТЕРА
жүктеу/скачать 8.17 Mb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- Моторные катера.
- ШТОРМОВАНИЕ НА СКОРОСТИ.
- РАЗМЕРЫ ВОЛН.
- ВНУТРЕННЕЕ СТРОЕНИЕ ВОЛНЫ.
МНОГОКОРПУСНЫЕ СУДА И МОТОРНЫЕ КАТЕРА. Многокорпусные суда. В главе 22 Майкл Хендерсон отмечает, что особенностью многокорпусных судов является легкость, с которой они, даже при существенно уменьшенной площади парусов, набирают высокую скорость при плохой погоде. Поэтому при управлении в шторм главной опасностью является их излишняя скорость. Именно скорость и всхожесть на волну многокорпусных судов исключает или не гарантирует успех при использовании двух традиционных способов борьбы со штормом. Некоторые яхтсмены не считают полезными плавучие якоря даже на обычных яхтах и еще хуже относятся к применению плавучих якорей на многокорпусных судах. Привязанное к плавучему якорю, многокорпусное судно может быть уязвимо для действительно больших волн, а дрейфуя носом на ветер, оно рискует повредить руль при заднем ходе. Многокорпусное судно плохо дрейфует под штормовыми парусами. Успех дрейфа зависит от способности судна медленно, но устойчиво приводиться к ветру. По-видимому, многокорпусное судно, как бы сильно оно ни было зарифлено, слишком быстроходно и слишком подвижно для маневрирования в шторме. Для многокорпусных судов есть только два способа штормования. Классическую тактику следования с попутным ветром можно использовать при наличии достаточного водного пространства, но на большом волнении может появиться опасность "продольного перенапряжения корпуса из-за того, что оконечности слишком глубоко зарываются в крутую волну, ставят лодке "подножку", и она опрокидывается". "Хакстед Арго II" на скорости всего около 5 узлов была опрокинута в Северном море двумя исключительно высокими ненормальными волнами. При следовании по ветру на многокорпусном судне действия должны быть такими же, как на обычной яхте: необходимо вытравить тросы и, если надо, любые дополнительные сопротивления, которые смогут замедлить яхту до скорости, наиболее подходящей для данного волнения. Другая тактика - дрейф под рангоутом. В обычных штормах она может быть наилучшей. При умеренных углах крена многокорпусные суда обладают большой поперечной остойчивостью. Хендерсон обнаружил, что "Мисти Миллер" способна удовлетворительно дрейфовать без парусов лагом к волне, выходя на ветер со скоростью примерно пол-узла. Конечно, эта способность утрачивается, если волны накреняют яхту на угол, при котором восстанавливающий момент сильно уменьшен или равен нулю. Тогда яхта может опрокинуться, но Хендерсон считает, что опрокидывание не всегда приводит к катастрофе. Моторные катера. Моторные яхты типа рыболовецких катеров, имеющие балластный киль и остойчивость, позволяющую совершать длительные переходы при любых условиях, могут быть столь же мореходными, как парусные яхты аналогичного размера. Застигнутые штормом, они способны применять любую тактику, но Питер Хоуард рекомендует ложиться в дрейф, т. е. держаться носом на волну под небольшим углом к ней и "поддерживать скорость, достаточную только для управления". Для моторного катера это то же самое, что дрейф под парусом для яхты, и, видимо, это наилучшая тактика для моторной яхты или катера любого типа. Я спросил мнение Питера Хоуарда о других способах: дрейфе с плавучим якорем и без него, с рулем на ветер. Он ответил, что ни то, ни другое не пробовал применять на моторном судне и не собирается этого делать. Остается еще тактика дрейфа с попутным ветром с уменьшаемой по мере необходимости скоростью, но Хоуард никогда не вытравливал тросы. Из-за большого разнообразия моторных судов сформулировать рекомендацию трудно. Мореходность моторного катера в большей степени зависит от размеров, чем мореходность яхты. Большинство хорошо сконструированных моторных катеров способны совершать длительные переходы и выносить тяжелые испытания в плохую погоду, их недостатками являются большая парусность, громоздкая рулевая рубка и несовершенная форма корпуса и надстроек. Однако Хоуард отмечает, что современные очень быстроходные моторные яхты с глубоким V-образным глиссирующим корпусом могут быть хорошими мореходами. Более того, быстроходность многих из них позволяет из всех возможных тактик применить наилучшую, на которую они способны. Их абсолютная скорость является фактором безопасности. Так, например, в Ла-Манше при внезапном изменении погоды можно достичь убежища не более чем за один-два часа. ШТОРМОВАНИЕ НА СКОРОСТИ. Традиционной практикой многих поколений было замедлять парусное судно при следовании с попутным штормом и опасным волнением, эта традиция сохраняется и в настоящее время. Но то, что было правильно для судов в прошлом, не обязательно правильно для современных яхт, у которых, во многом благодаря опыту, приобретенному за годы океанских гонок, улучшилась конструкция и, несомненно, возросли ходовые качества. Профессор К.С.М.Дэвидсон отмечал, что глубокая нижняя часть форштевня старых яхт при следовании на сильном попутном волнении имеет тенденцию к зарыванию в идущую впереди волну. По его мнению, опасность заключается в том, что центр бокового сопротивления может временно переместиться далеко вперед и яхта потеряет управляемость, а это иногда приводит к брочингу и броску на борт. Кроме того, корпус яхты с подрезанным форштевнем ледокольного типа гораздо меньше подвержен брочингу. Отсюда вопрос: надо ли на современных яхтах придерживаться тактики яхтсменов прошлых поколений? Когда мою первую океанскую гоночную яхту "Кохо" захлестнуло в Атлантике, я убирал парусов тем больше, чем опаснее становилось волнение, пока в конце концов яхта не оказалась с голыми мачтами, в ложбинах она была частично прикрыта от ветра и стала почти неуправляемой (гл. 8). Для сохранения управляемости необходимо было держать скорость 5 или 6 узлов. Так поступили на яхте "Самуэль Пепис", где два стакселя были вынесены на гиках. На "Кохо" мне следовало прибавить парусов, а не убавить. Через день мы поставили спинакер, ветер был не намного слабее, но волны стали более правильными (ветер 6 баллов, высота волн - 5,5 м, период - 9,5 с, длина - 90 м). "Кохо" под спинакером управлялась легче, чем накануне без парусов, но, глиссируя со скоростью 12 узлов, мы рисковали попасть в брочинг. Эти случаи, произошедшие при сравнительно небольших 6-7-балльных ветрах, позволяют сделать выводы, применимые для любых океанских гонок. Современные океанские гоночные яхты несут незарифленные гроты и большие спинакеры при ветрах, которые достигают в порывах 35 узлов, а именно от порывов зависит возможность нести спинакер. В первые годы моих круизов такая сила ветра могла считаться штормовой, и, действительно, сигнал штормового предупреждения поднимался при ветре 7 баллов. Страшно смотреть, как океанские гоночные яхты идут навстречу сильному шторму. Так, Джон Иллингуорт выиграл штормовую Фастнетскую гонку 1949 г. В Фастнетской гонке 1961 г. ветер также был 9-10 баллов с порывами 50-60 узлов, но я сомневаюсь, что хоть один капитан, хорошо прошедший гонку, думал о том, чтобы идти со скоростью ниже максимальной или обращал внимание на волны. Правда, волны, развивающиеся за несколько часов прохождения глубокого вторичного циклона, - пустяк по сравнению с волнами, которые могут образоваться в затяжном океанском шторме или в Бискайском заливе. Океанские гоночные яхты редко получают какие-либо повреждения на попутном волнении, я был свидетелем сильного брочинга без повреждения яхты. Для уменьшения нагрузки на руль и облегчения управления можно убавить парусов, особенно при волнении в раковину, но я считаю, что в шторм скорость яхты редко держится меньше 6 узлов. В последние годы даже при 8-балльном ветре и гораздо более сильных порывах я не убавлял скорость ниже этого предела. Яхта предыдущего поколения при ветре такой силы находилась бы в дрейфе. Классическим возражением против следования под парусами с попутным штормом является опасность обрушивания попутных волн из-за встречи с кормовыми корабельными волнами от яхты. Это справедливо для больших судов, но вряд ли применимо к современным яхтам, оставляющим сравнительно слабый кормовой след. Я сторонник не максимальной скорости на попутном волнении, а уменьшения скорости маленькой яхты, такой, как моя, до 5-6 узлов, тогда корабельная волна невелика по сравнению с большими волнами, которые идут за кормой и все равно обрушиваются. Однако мой опыт ограничен обычными штормами, поэтому обратимся к океанским плаваниям. Мореплаватель может пройти вокруг света и не встретить худших условий, чем в Ла-Манше, а может попасть в океане в шторм с волнами таких гигантских размеров, при которых возникает реальная опасность переворота на 360° или опрокидывания через нос. Знамениты громадные мрачные седые волны у мыса Горн, но столь же опасные волны (см. фотографии) образуются в любом океане. Невозможно представить себе, как яхта может им противостоять. Огромные волны, способные утопить яхту, не позволяют использовать традиционные методы дрейфа, а тактика, применяемая для выживания на таком волнении, не всегда применима в обычных штормах, хотя трудно сказать почему. Когда Вито Дюма плыл вокруг света в "ревущих сороковых", он не использовал плавучие якоря. Он просто шел с попутным ветром со скоростью более 5 узлов, а волны, насколько я понимаю, приходились в раковину. Более того, он заявляет, что никогда, какой бы ни был шторм, он не убирал все паруса, а на гроте не было риф-сезеней. Он жаловался только на то, что, когда волны становились очень большими, "Лег II" в ложбинах находилась под прикрытием и имела тенденцию приводиться, один раз она даже была брошена на борт. Этот случай подчеркивает высказанную мною ранее мысль о том, что в ложбинах больших волн яхта, идущая слишком медленно, может выйти из-под контроля. Ее скорость не обеспечивает управляемости именно тогда, когда это наиболее необходимо, т. е. когда к корме приближается следующий гребень. Муатесье берется утверждать, что в больших штормах Южного океана для сохранения контроля над яхтой важно поддерживать скорость и что волны должны приходить к корме под углом 15-20°. Более того, он заявляет, что не верит, что "Джошуа" смогла бы каким-либо другим способом выжить на гигантском волнении (гл. 20). Если бы на яхте буксировались тросы, то она должна была бы входить в режим серфинга со скоростью, при которой могла зарыться в ложбине и перевернуться через нос. Все это столь же категорично подтверждает Уоррен Браун. Его мнение изложено в гл. 19. Браун уверен, что "Форс Севен" не выжила бы ни при дрейфе, ни с плавучим якорем, ни с вытравленными тросами. Как и для "Джошуа", опасность заключалась в серфинге со скоростью 15 узлов и возможности переворота через нос в ложбине или на склоне идущей впереди волны. Волны приходили в раковину, что подробно описано в книге Брауна "Мыс Горн, единственно возможный курс". Вопросы тактики при прохождении штормов и ураганов - любимый предмет споров яхтсменов. Но я полагаю, что люди, действительно прошедшие через исключительные штормы или ураганы, поступали правильно и лучше всех знают, как поступать в тех или иных условиях. Муатесье считает яхтсменов, придерживающихся тактики быстрого движения, представителями школы Дюма. Я тоже приверженец этой тактики, так как, по-моему, на попутном волнении опасность заключена не столько в скорости, сколько в потере управляемости как вследствие недостаточной скорости, так и вследствие избыточной. Однако я воздерживаюсь от рекомендации поддерживать большую скорость, так как, если она окажется неправильной, это может привести к гибели людей. Сомневающимся, особенно тем, кто попал в обычный шторм, я советую использовать хорошо оправдавшую себя тактику буксировки тросов. Я думаю, что необходимо либо идти достаточно быстро, чтобы сохранить абсолютный контроль, при котором яхта будет реагировать на малейшее движение штурвала или румпеля, либо двигаться медленно с выпущенными тросами, которые придадут устойчивость корме относительно волн. Более современные данные о следовании с попутным штормом в океане получены на стандартном стеклопластиковом 19-метровом кече "Сейула II" Рамона Карлина. Яхта опрокинулась в "ревущих сороковых" утром 24 ноября 1973 г., участвуя в кругосветной гонке "Уитбред Рэйс" (Организатор этой кругосветной гонки - одна из крупнейших пивоваренных компаний, основанная в 1742 г. В настоящее время проведены уже три такие гонки.) . Рассказ Батча Далримпла-Смита, одного из членов экипажа, об этом происшествии был опубликован в журнале "Яхтс энд Яхтинг". Это позволяет мне сделать следующие комментарии. Почти двое с половиной суток ветер дул в среднем со скоростью 50-55 узлов (по анемометру). "Сейула II" шла под крошечным штормовым кливером и небольшим штормовым стакселем при норд-весте. Эти паруса были поставлены главным образом для устойчивого управления и сохранения контроля за яхтой, но даже под ними в 10-балльный шторм скорость достигала 7-9 узлов. Волны были высокими. Батч, стоявший на предыдущей вахте, видел одну высотой, равной примерно длине судна (19 м). Волнение было хаотичным, шло с кормы и раковины, и, находясь на вахте, Батч обнаружил, что самыми опасными волнами являлись не самые большие, а те которые "вырастали прямо под нами... Такая волна и опрокинула "Сейулу". Он продолжает: "Сейула II" находилась на переднем склоне волны, когда обрушивающийся гребень вначале подхватил корму и бросил ее с волны вниз быстрее, чем нос. С неподвижным носом и кормой в потоке обрушивающейся воды яхту развернуло почти лагом". Другими словами, произошел брочинг от удара волной. "Затем волна обрушилась. Яхта полетела вниз." Позже по траектории упавших предметов и другим признакам было определено, что угол крена, точнее опрокидывания, составил 155-170°, т. е. яхта почти перевернулась вверх дном. Оба вахтенных были выброшены в море из кокпита, но они за что-то держались и, кроме того, были закреплены страховочными концами. Позже обнаружилось, что карабин крепления страховочного конца, сделанный из нержавеющей стали, был так искорежен от рывка, что не закрывался. Внизу был форменный погром: валялись матрацы, одежда, спальные принадлежности, закладные доски, койки, пайолы, консервные банки и продукты - все это было щедро полито растительным маслом вперемешку с куриным бульоном и лапшой, даже стоять было опасно. Из 12 членов экипажа этой большой яхты шестеро получили травмы: у одного - вывих плеча, У другого - сотрясение мозга, у третьего удар пришелся на место старого ушиба спины, четвертый ушиб ногу, а у двух остальных были переломы ребер. Странно, что "Сейула II" не лишилась мачт. В яхту попало много воды, а в двух танках для пресной воды сломались штуцеры, и в результате в трюм добавилось более 600 л. Яхта получила множество повреждений, но в корпусе и рулевом управлении, кроме разбитого иллюминатора рубки, повреждений не было, что, безусловно, делает честь ее строителям - финской компании Наутор Оу. Как можно быстрее убрали все паруса, и "Сейула" продолжала штормовать под рангоутом. Через некоторое время ветер ослаб до умеренного, и менее чем за сутки был сделан необходимый ремонт и поставлен спинакер. Описанный случай происходил по "классической" схеме встречи яхты с ненормальной волной: сначала все идет хорошо, несмотря на штормовой ветер и высокие волны; экипаж, хотя и уставший, действует уверенно и контролирует движение яхты; но вот совершенно внезапно появляется эта волна, и в считанные секунды яхта оказывается на грани катастрофы. "Сейула II" шла быстро и не имела возможности вытравить тросы, поскольку участвовала в крупном международном состязании, но и при вытравленных тросах с ней могло произойти то же самое. Из фотографий капитана Т. де Ланжа видно, насколько хаотичным бывает волнение в океанских штормах. Например, на фотографии 27 видна волна с вертикальным гребнем. Можно представить себе, что произойдет, если яхта окажется на краю подобного водного обрыва или действительно упадет в "дыру". Интересно отметить, что ненормальная волна нанесла "Сейуле" опрокидывающий удар в конце шторма, очевидно, после прохождения фронта и отхода ветра, создавшего опасное волнение, пересекающееся с зыбью, возникшей в предыдущие два дня. Я высказываю такое предположение, поскольку второй ненормальной волны не было и погода быстро улучшилась; через несколько часов после происшествия ветер упал до 10 узлов. В конце статьи Батч приводит свои выводы. В частности, он пишет, что трюмные насосы 30% времени откачки были забиты грязью и что кусок 6-сантиметрового резинового шланга, выведенный через гальюн, является хорошей запасной помпой, но самый лучший трюмный насос - ведро в руках перепуганных людей. Он добавляет, что все четыре радиопередатчика вышли из строя, потому что или были залиты водой, или имели механические повреждения. Навести порядок внизу мешал узкий, как горлышко бутылки, тамбур под люком; приходилось работать "в помещении, которое было не просторнее телефонной будки". В этом крохотном пространстве группа людей пыталась пронести вниз через люк яхтсмена, у которого было подозрение на перелом ноги, еще несколько человек работали с помпой, вычерпывали воду ведрами, причем все старались, как могли. Вот мнение Батча: "Берегите силы, иначе вы быстро устанете. Часто лишние руки, хватающиеся не за свое дело, не приносят пользы. Меняйтесь у насосов и сохраняйте силы для скорейшего продолжения гонки". В конце концов порядок был восстановлен. Четыре сухие койки отданы наиболее тяжело раненым, иллюминатор рубки заделан и почти вся вода откачана или вычерпана. Ивонна ван дер Бил приготовила горячий ужин, который оказался весьма кстати. Температура воды опустилась до 2 °С, и оставшуюся часть этой мучительной холодной ночи шестеро уставших яхтсменов провели по два часа стоя на вахте и час отдыхая после нее в полной штормовой одежде на голых пайолах. Утром на завтрак были сварены яйца. Хотя на современных быстрых океанских яхтах, участвующих в 200-мильных гонках, которые проходят за 30 часов, от пищи зависит не многое, я убежден, что во время длительных соревнований питательная и регулярная еда играет большую роль, особенно при плохой погоде, когда результаты зависят от боевого духа и выносливости экипажа. Как бы то ни было, подкрепившись яйцами, яхтсмены поставили грот и стаксель на бабочку, и началась сушка. Погода быстро улучшалась, и через 24 часа после опрокидывания был поставлен спинакер. Батч, имеющий медицинское образование, делает интересные выводы о психологическом воздействии таких происшествий даже на очень сильный эпипаж. Об этом я раньше нигде не читал. Хотя спинакер был поставлен менее чем через 24 часа после происшествия, экипаж потерял интерес к победе. За едой яхтсмены были настолько напряжены, что, если яхта неожиданно кренилась, все прекращали разговор и инстинктивно за что-нибудь хватались. Действие шока, который, возможно, усилился из-за холодной погоды (яхта находилась примерно на 49° ю. ш.) и отсутствия помощи, продолжалось неделю, после чего гонка возобновилась в полную силу. Мне кажется, что это происшествие дает ключ к пониманию событий, которые могут разыграться в тех редких случаях, когда яхты бесследно исчезают в океане. Что касается "Сейулы II", то она наверстала время, потерянное из-за опрокидывания, продолжила плавание и завоевала почетное первое место в кругосветной гонке "Уитбред Рэйс". В заключение этой главы и всей книги я хотел бы процитировать Джона Ф.Уилсона, капитана парохода "Пионер": "Какое бы решение вы ни приняли, - пишет он, - попав в беду, вы можете быть уверены, что на берегу всегда найдется кто-нибудь, кто придумает, как вы должны были действовать". РАЗМЕРЫ ВОЛН. Едва ли найдется человек, который не представляет себе, что такое волны, но волны, как и люди, бесконечно разнообразны, измерить одну в беспорядочной последовательности штормовых волн все равно, что различить лицо в толпе. Однако волны, как и люди, различаются по внешнему виду и характеру поведения. Если их понять, то можно рассчитывать и прогнозировать волнение. Исследованиям, выполненным за последние годы учеными разных стран, посвящена обширная научная литература. Здесь мы приводим лишь некоторые простейшие сведения и даем их теоретическое объяснение. Как правило, данные относятся к "идеальным" волнам, т. е. волнам простейшей формы. В природе к "идеальным" волнам близки по форме и регулярности волны зыби, наблюдаемые в безветренные дни. 
На рис. 45 определены элементы ветровой волны: длина 
Рис. 46. Три типа волны. Для описания "идеальной" волны (рис. 46) обычно используется синусоида, трохоида или циклоида. Каждая из них имеет свои преимущества и недостатки. Считается, что гребни ряда или последовательности таких волн параллельны друг другу. В море волнение складывается из волн различных периодов, высот и форм, кроме того, две или три системы волн могут пересекаться. Зависимость между скоростью, длиной и периодом волны. При любой форме волновых движений имеется простое соотношение между скоростью волны, ее длиной и периодом. Если с - скорость волны (м/с), 
На глубокой воде, где дно не влияет на элементы волны, 
Волна на глубокой воде. Говорят, что волна находится на глубокой воде, если глубина места (Н) больше половины длины волны. (Такая волна почти не "чувствует" дно.) Волна в зоне обрушения. Если глубина составляет около 1/25 длины волны, то считается, что волна находится в зоне обрушения (чаще полагают, что волна находится в зоне обрушения, когда глубина становится равной 1/10 длины волны) (фактически волна начинает "чувствовать" дно, когда глубина составляет половину длины волны). Волна в зоне влияния мелководья, или промежуточной зоне, где глубина места составляет от 1/2 до 1/25 длины волны. Период волны не зависит от глубины, а скорость при переходе волны на мелководье падает, поэтому уменьшается длина и скорость волны. Таким образом, в промежуточной зоне: 
Можно показать, что на мелкой или очень мелкой воде скорость волны выражается очень простым соотношением: Заметим, что скорость волны на мелкой воде не зависит от длины (или периода), а зависит только от глубины места, на котором распространяется волна.
Хотя малое судно обычно находится в верхнем слое воды, некоторые сведения о внутреннем строении волны также полезны. Теоретически при перемещении формы волны масса воды не перемещается. Если понаблюдать за движением небольшого поплавка в волне, то можно заметить, что он перемещается по замкнутой орбите, расположенной в вертикальной плоскости. Амплитуда вертикальных колебаний поплавка равна высоте волны, амплитуда горизонтальных колебаний поплавка также равна высоте волны, хотя это и не столь очевидно. Теоретически орбитальное движение поплавка происходит по окружности; в действительности орбита обычно представляет собой петлеобразную кривую, поскольку масса воды незначительно перемещается вперед. Из рис. 48 видно, что частицы воды перемещаются вместе с волной на гребнях и против волны в ложбинах, кроме того, движение частиц быстро затухает с глубиной. На глубине, равной длине волны (или даже ее половине), оно настолько мало, что им можно пренебречь. 
В результате поступательного движения частиц воды небольшая лодка, идущая по волне, находится на гребне дольше, чем на подошве. Теоретически маленькая моторная лодка, идущая со скоростью 9,5 узлов, на гребне регулярной волны высотой 1,5 м и периодом 4 с увеличивает свою скорость относительно дна более чем на 2 узла. Конечно, при следовании против волны скорость относительно дна уменьшается (более подробно о движении малых судов на волнении см. в приложении 12). жүктеу/скачать 8.17 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|
, высота h, период 
На рис. 47 для глубокой воды показано соотношение между длинами волн и их скоростью в зависимости от периода. (Если необходимо определить скорость волн в узлах, то с небольшой погрешностью можно считать, что численно 
