Почему наклоняют мачты на шхунах?

[grebenshch]

Мы часто видим на старых фотографиях сильно наклоненные назад мачты на парусных судах прошлого, иногда есть наклон и вперед, в зависимости от типа парусного вооружения. По-английски это называется «mast rake», слово «rake» имеет множество значений, от «граблей» до «развратника», но нам больше подходит значение «наклон, отклонение».

По причинам, которые не всем понятны, считается что парусные суда с наклоненными мачтами ходят лучше, ну и выглядят более красиво.

Большинство современных яхт с топовым вооружением имеют наклон мачты около 0.7-1.5 градусов, дробное вооружение 7/8 имеет наклон около 2-3 градуса. Баланс яхты, взаимное положение ЦП и ЦБС, рассчитывается в проекте яхты, но готовая яхта всегда имеет свои особенности по отношению к проекту. Если яхта «лежит на руле», корректировку баланса делают изменением настройки парусов и наклона мачты в том числе.

Большинство современных нео-классических яхта имеют наклон мачт в большей степени для красоты, а не потребностью настройки, такой наклон уже был заложен в проекте.

Настоящие оригинальные шхуны или их реплики имеют изначально значительный наклон, но по другим причинам. Было даже такое сленговое слово «rakish» для описания шхуны, со значением быстрая и стильная.

Парусные шхуны использовались для разных задач, но в основном такое вооружение было очень удобным для перевозки грузов. Наклонная мачта находилась впереди трюма и позволяла иметь грузовой фал для подъема груза над центром трюма или погрузки шлюпки на палубу.

На судах с несколькими мачтам, наклон мачт всегда разный, кормовая мачта имеет наибольший наклон. Это интересный визуальный эффект, если мачты стоят параллельно, то при виде сбоку они будут казаться сходящимися к верху, что конечно будет выглядеть неправильно. Разница между фок мачтой и грот мачтой обычно минимум 1-1.5 градусов, но сама фок мачта может быть наклонена до 5-7 градусов и больше.

Вертикально установленные мачты работают достаточно адекватно, но выглядят не слишком красиво. Есть мачты которые наклонены вперед из-за особенности парусного вооружения, имеется в виду вооружение джонка или рейковое(люгерное) вооружени. Китайская джонка имеет наклон мачты вперед до 15 градусов, передняя шкаторина паруса значительно вынесена впереди мачты, это обеспечивает баланс самого паруса и небольшие нагрузки на шкотах, что упрощает управление большим парусом на всех курсах, в отличии от бермудского или гафельного вооружения, где значительная нагрузка прикладывается именно на шкоты.

При наклонных мачтах, передняя шкаторина паруса длиннее, чем при вертикально стоящей мачте, без увеличения веса и высоты самой мачты, что в общем улучшает характеристики паруса.

Другая практическая сторона от наклона мачт назад, это поворот гика. На вертикальной мачте угол между мачтой и гиком составляет 90 градусов, высота относительно палубы не меняется при выносе гика на борт. Если мачта наклонена на 10 градусов назад, угол составит 80 градусов. При выносе гика, его нок поднимается вверх относительно палубы и поверхности моря. Гик будет находиться в горизонтальном положении относительно воды, когда лодка кренится на 10 градусов. На вертикальной мачте гик будет наклонен вниз на угол крена.



Подъем нока гика удобен при океанском плавании и качке на волне, уменьшается возможность поломки гика об волну. Это особенно актуально на быстрых шхунах с длинными гиками и низким бортом, когда они идут в грузу.

Есть и другой нюанс с гиками, такой подъем нока гика из-за наклона мачты, вызывает естественное стремление гика вернуться к центру палубы за счет своего веса. Это усложняет управление парусом в слабый ветер, но помогает при рифлении, так как гик сам стремится к осевой линии мачты.

Еще одна причина наклона мачт заключается в том, что в плохую погоду яхты имеют тенденцию приводиться из-за чрезмерного крена. Когда экипаж рифит паруса на шхун, то в первую очередь рифят самые большие паруса, это грот и фок. Это не только уменьшается площадь парусов и величину крена, но и смещает центр парусности вперед, тем самым улучшая курсовую устойчивость и еще больше облегчая управление яхтой и снижая нагрузку на автопилот.

Наклон мачта также играет важную роль и для стоячего такелажа. При наклоне мачты назад на 5-6 граудсов, топ-ванта и нижняя задняя ванта крепятся к вант-путенсам позади линии степса мачты. Такое расположение вант создает надежное крепление мачты в продольном направлении, это позволяет избежать установки ахтерштагов и бакштагов или использовать их только в штормовых условиях. При наклоне мачты около 6 градусов, составляющая вертикального сжатия мачты от штага 10%, на современных «вертикальных» мачтах это около 3-4 процента. На шхунах с наклонными мачтами обычно несколько штагов для парусов, что повышает надежность всей системы стоячего такелажа. На современных яхтах, когда общая нагрузка распределяется примерно равномерно на ванты и штаги, повреждение одного элемента стоячего такелажа может привести в потере устойчивости (поломке) мачты или ее падению, если это штаг. При традиционном вооружении шхуны с наклонными мачтами, относительно короткими мачтам и с 2-3 штагами, вероятность потери мачты существенно ниже.

Еще один аспект наклона мачты на традиционных парусных судах типа шхуны или аналогичных, это натяжение штагов. Наклон мачты обеспечивает естественное натяжение штагов весом мачты и набивкой вант, без использования бакштагов. Кроме того на острых курсах, натяжение гика-шкотов грота и фока создает дополнительное усилие на штагах, что улучшает форму передних парусов. Это конечно все относительно, но такой факт существует, причем без использования каких-либо гидравлических натяжителей ахтерштага и подмачтовых домкратов.

Парус «висящий» на наклонной мачте, особенно без гика, имеет лучшую форму, чем растянутый на вертикальной мачте и гике. Паруса на наклонных мачтах легче убираются и рифятся на попутных курсах, так как парус просто «задувает» вниз и вперед к палубе.

Вектор тяги паруса в общем направлен вперед и наклоненная мачта частично компенсирует эту нагрузку. Есть теория что этот вектор тяги частично направлен и вверх, таким образом улучшает ходовые характеристики и параметры качки, но это наверно уже из области фантазий и практического значения не имеет. А вот смещение центра тяжести мачт вперед, ближе к центру плавучести, уменьшает килевую качку. Относительно тяжелый рангоут и такелаж двух или трех мачт уменьшает метацентрическую высоту и начальную остойчивость корпуса шхуны, что положительно сказывается на бортовой качке, особенно на небольших углах, качка становиться более плавной с большим периодом. Все это создает более комфортные условия плавания в открытом море и на якорной стоянке.

Таким образом наклон мачт это не просто эстетический аспект судостроителей прошлых лет, но имеет и практическое обоснование для такого типа парусных судов. В наше время крылатых яхт и карбонов, такое вооружение конечно смотрится архаизмом, но имеет достаточно много преимуществ для практического применения любителями старины.

Счастливого плавания!

Источник