Катера и яхты, 1979, № 2 (82), с.42

ТЕХНИКА СУДОСТРОЕНИЯ

ОТ РЕДАКЦИИ:

Книга английского яхтсмена, парусного мастера и журналиста Джереми Говарда-Вильямса «Паруса» вышла в Англии в 1966 г. и за прошедшие годы только на английском языке была переиздана семь раз. Кроме того, вышли из печати ее переводы в ФРГ, Голландии и Швеции.

Успех этой книги легко объяснить, поскольку она приподнимает ту завесу таинственности на важнейших элементах искусства изготовления яхтенных парусов, которая всегда скрывает работу парусного мастера от широкой публики. Автор касается большинства практических вопросов, с которыми приходится иметь дело капитану яхты. Наконец, книга написана простым общепонятным языком.

В книге «Паруса» рассматриваются вопросы проектирования, раскроя, шитья, эксплуатации и ремонта парусов в основном из синтетических тканей, в настоящее время практически полностью вытеснивших льняную и хлопчатобумажную парусину не только на спортивных яхтах, но и на мачтах больших парусников. Учитывая относительную новизну и ценность этой информации для наших яхтсменов, редакция предполагает опубликовать в сборнике ряд отрывков из последнего седьмого издания книги «Паруса», вышедшего в 1978 г. в издательстве «Гранада Паблишинг» (Jeremy Ноwaгd-Williams. Sails. Аdlard Соies Ltd., Granadа Рublishing, London, 1978. ISBN O 229 11570 5). Предлагаем вниманию читателей перевод глав книги Говарда-Вильямса.

ГЛАВЫ ИЗ КНИГИ

Джереми Говард-Вильямс

ПАРУСА

ПАРУСНАЯ ТКАНЬ

ХАРАКТЕРИСТИКИ И СВОЙСТВА ТКАНЕЙ

Прежде чем рассматривать методы изготовления парусов, важно ознакомиться с парусными тканями, их свойствами и особенностями производства.

За редкими (и малоуспешными) исключениями, до самого последнего времени паруса делались и делаются из тканого полотна. Обычно ткань состоит из множества параллельных нитей, располагаемых вдоль ткацкого станка и образующих основу будущего полотнища (это и есть основа), и перпендикулярных им нитей — утка, которые при работе станка переплетаются с нитями основы, проходя через них поперек вперед и назад.

Плотность ткани достигается плотной укладкой нитей утка в полотнище. Очевидно, что ткань одного и того же веса может быть получена переплетением либо относительно толстых нитей в крупную сетку, либо большего числа тонких нитей в частую сетку.

Толщина нити характеризуется ее номером (count) или показателем линейной плотности децитекс (decitex) в метрических мерах (чем тоньше нитка, тем меньше децитекс, поскольку 1dtех = 10-7 кг/м).

(В отечественной практике номер нити представляет собой ее длину в метрах, приходящуюся на 1 г веса).

Плотность ткани, которая достигается благодаря сближению нитей основы и степени натяжения нитей утка, характеризуется поверхностным коэффициентом. Теоретически самым высоким значением этого коэффициента может быть величина, равная 28; при этом между нитями ткани нет никакого зазора. На практике, однако, была зарегистрирована ткань с поверхностным коэффициентом, равным 32: в ней соседние нити располагаются слегка одна над другой.

Ткань из толстой нити с низким поверхностным коэффициентом имеет меньшее число нитей на единицу площади, большее расстояние между нитями утка и, следовательно, обладает большей «пористостью» — воздухопроницаемостью, чем ткань такого же веса, но из более тонких нитей, уложенных плотнее.

Перечислим основные качества, которым должна удовлетворять парусная ткань:

1. Сопротивление вытяжке под нагрузкой. Это качество характеризуется модулем растяжения, дающим представление о податливости материала в зависимости от усилия, с которым его пытаются растянуть. Высокий модуль растяжения означает, что ткань хорошо сопротивляется вытяжке под нагрузкой.

2. Устойчивость формы. Если ткань под действием усилия растянута, она должна либо сохранять свою новую форму так долго, как только это возможно, либо восстанавливать первоначальную форму, как только нагрузка будет снята. В любом случае при раскрое парусов важно знать, как именно будет вести себя ткань.

3. Прочность на разрыв и эластичность. Ткань, естественно, должна быть достаточно прочной, чтобы противостоять нагрузкам, возможным в расчетных условиях эксплуатации паруса. Нити основы и утка должны иметь высокую эластичность, которая характеризуется относительным удлинением в момент разрыва (минимальное значение этой характеристики составляет 10%). Можно сказать, что нить должна иметь достаточную «емкость» для поглощения энергии; она должна выдерживать ударные нагрузки, неизбежные при выработке плотных тканей на современных быстроходных ткацких станках.

4. Воздухонепроницаемость. Пористая — воздухопроницаемая — парусная ткань позволяет воздуху проникать с одной стороны паруса на другую, вследствие чего снижается разность давлений на его поверхностях и падает тяга паруса. Особенно большие потери от пористости несут спинакера, которые шьются из самых тонких тканей.

5. Влагопоглощаемость. Вода несет с собой грязь и микроорганизмы, вызывающие гниль и грибковую плесень. Кроме того, вода, содержащаяся в парусах, увеличивает их вес и таким образом снижает их эффективность. Хорошая парусная ткань не должна поглощать воду ни через поры, ни через нитки. Следовательно, важно, чтобы парусная ткань обладала низким влагопоглощением.

6. Гладкость. Большое влияние на эффективность паруса оказывает сила трения их о поток воздуха: чем более гладкой будет поверхность паруса, тем ниже его сопротивление трения.

7. Сопротивляемость химическим реакциям. Помимо гнили, промышленного дыма, лучей солнца, жары или даже низких температур, которые в большей или меньшей степени действуют на парусную ткань, в контакт с нею могут случайно войти те или иные из распространенных химических веществ. Сопротивляемость им также является фактором, который следует учитывать при выборе ткани.

Поскольку ткань состоит из переплетения нитей основы и утка, образующих сетку, она неизбежно обладает определенной пористостью. Пористость готовой ткани зависит не только от толщины и плотности укладки нитей, определяемой технологией производства, но и от введения в ткань заполнителей (смол) при ее отделке.

Важной характеристикой парусной ткани,кроме перечисленных,является ее способность вытягиваться при нагрузке, действующей не вдоль основы, а по диагонали к ней, скажем, под углом 45°; мини-квадраты, образованные пересекающимися нитями, при этом будут деформироваться в ромбы из-за их относительного перемещения.

Ткань получает также определенное линейное удлинение вдоль нитей, величина которого зависит от свойств волокон и степени их скрутки при изготовлении из них нитей. Под действием нагрузки нити стремятся раскручиваться.

ПРИМЕНЯЕМЫЕ ТКАНИ

Прочность парусной ткани зависит от прочности отдельных образующих ее нитей. Если нити изготовляются из отдельных волокон (например, хлопка или льна), прочность нити определяется в первую очередь качествами их волокон, Так, от длины волокон и степени их шероховатости зависят и разрывная нагрузка нити и ее удлинение в момент разрыва. Если нити сделаны из длинных волокон однородного состава, как это имеет место при изготовлении синтетических тканей, то прочность отдельной нити имеет большее значение для прочности ткани в целом, чем, скажем, при изготовлении хлопчатобумажной ткани из нитей, свитых из коротких волокон.

Лен. Льняная ткань — традиционный материал для изготовления парусов. Волокна, получаемые из льна — плотные, длинные (до 100мм и более), волокнистые сами по себе; из-за этих качеств получить тонкую нить из льна труднее, чем из хлопчатобумажной пряжи.

Льняная парусина прочнее хлопчатобумажной ткани. В мокром состоянии льняная нить оказывается на 20% прочнее, чем в сухом; поэтому, несмотря на то, что под нагрузкой льняная ткань сильно деформируется, искажая форму паруса, она особенно подходит для самых тяжелых условий эксплуатации. В наши дни лен иногда применяют для шитья штормовых парусов еще и потому, что в сыром состоянии ткань сохраняет мягкость и удобна для работы руками. От штормовых парусов не требуется, чтобы они были особенно плоскими, так что можно примириться с небольшой дополнительной вытяжкой в качестве платы за большую прочность и легкость в обращении.

Правда, если на долгое время оставлять льняной парус мокрым, он поражается гнилью, так что мягкая и прочная синтетическая ткань и в этих случаях в принципе остается предпочтительней.

Хлопок. На сегодня при изготовлении парусных тканей особенно высоко ценится египетский и суданский хлопок; хорошие сорта его хлопчатобумажной пряжи вырабатываются и в США. Волокна хлопка тоньше и короче, чем у льна; они редко бывают длиннее 25 мм. Однако благодаря тому, что они вьются подобно шерсти и, будучи свитыми в нить, оказываются в хорошем сцеплении, ткань получается достаточно прочной и однородной.

Благодаря меньшей толщине нитей хлопчатобумажная ткань может быть сделана более плотной, чем льняная, поэтому применение хлопка для выработки парусной ткани означало значительный прогресс в истории паруса. В Европе хлопчатобумажные паруса впервые стали известны в 1351 г., когда оснащенная ими шхуна «Америка» одержала победу над английскими соперниками, оснащенными льняными «мешками»: более плоские паруса позволили «Америке» идти круче к ветру.

Нейлон (найлон). Это полиамидное синтетическое волокно, вырабатываемое из каменного угля, появилось в США в результате длительных экспериментов, начатых в 1932 г. Ткань из нейлона впервые была использована для парусов по окончании II мировой войны. Благодаря своей неизбежной эластичности нейлон наиболее пригоден для пошива спинакеров, но иногда используется также для изготовления других легких парусов, предназначенных для несения на полных курсах (таких, как спинакер-стаксели или апсели). Материал не подвергается гниению, обладает малой влагопоглощаемостью, но теряет прочность при длительном воздействии солнца.

Полистер (дакрон, терилен). В 1941 г. в Англии из продуктов крекинга нефти был синтезирован полимер — полиэтилентерефталат; формуемое из расплава этого материала волокно и получило название терилен. В 1947 г. лицензия на производство полистера была закуплена рядом стран (концерн Дюпона в США приобрел ее еще раньше).

В различных странах этот материал получил свои торговые названия: во Франции — тергаль, в ФРГ — тревира, в Японии — тетерон, в США — дакрон, в СССР — лавсан, в Италии — теритал и т. п. Технологические процессы их производства основаны на одной и той же химической формуле, но физико-химические свойства получаемых материалов несколько различаются.

Первые паруса из терилена были сделаны в Англии в 1951 г. Нити, используемые для изготовления парусных тканей, свиваются из длинных экструдированных волокон. Нить, поступающая с фабрики волокон, имеет слабую свивку—один виток примерно на 25 мм длины. Перед запуском в ткацкое производство нить дополнительно свивают, чтобы избежать ее разделения на волокна в процессе выделки ткани.

Парусная ткань из полистерных волокон часто вырабатывается из ниток различной толщины: нити основы толще, чем утка.

Физико-механические характеристики волокон из различных материалов приведены в табл. 1.

Таблица 1

Сравнение физико-механических характеристик различных волокон, используемых для выделки парусных тканей, и стекловолокна.

Характеристика

Улстрон

Терилен, дакрон

Нейлон

Лен

Хлопок

Стекло

Вязкость, г/ден:

сухое
мокрое

8—8,5
8—8,5

6,5—7,5
6,5—7,5

7—8,8
6—7,9

2,4
2,9

1,5—2
1,8—2,4

6,3—7
5,4—5,8

Относительное удлинение при разрыве, %:

сухое
мокрое

18—22
18—22

10—14
10—14

19—28
16—26

2—3
4

3—10
2,5—8

3—4
2,5—3,5

Восстановление размера
после вытяжки на 5%, %

88

90

98

Разр.

45

Разр.

Начальный модуль, г/ден

90

110-130

40-50

136

12—70

330

Остаточная влажность, %

0,1

0,4

4,2

12

8

0

Объемный вес волокна, г/см3

0,91

1,38

1,14

1,54

1,54

2,5—2,6


ОТДЕЛКА И КАЧЕСТВО ТКАНИ

Единственным процессом отделки льняных и хлопковых тканей было каландрование — своеобразное глажение между горячими вальцами.

Ткани из полистерных волокон очищают от замасливателей, необходимых при ткацких процессах; сушат; если нужно — пропитывают различными смолами-заполнителями для улучшения устойчивости и уменьшения деформации при растяжении по диагонали; затем нагревают, чтобы разгладить морщины, помочь нитям сомкнуться. Эти процессы отделки синтетических тканей называются финишем.

Правильная технология финиша имеет огромное значение. Слабая ткань обязательно должна иметь химическую пропитку для придания ей хотя бы некоторого подобия устойчивости. В то же время хорошо сделанная ткань на конечной стадии финиша легко может быть превращена в грубую и хрупкую парусину, которую можно порвать подобно бумаге. Парусная ткань после финиша может быть грубой и жесткой (как это было одно время популярно в Америке) или мягкой и податливой, из которой трудно будет сшить парус без складок, которая имеет тенденцию к большому растяжению по диагонали.

Финиш может скрыть недостатки плохой ткани так, что она некоторое время будет выглядеть превосходной, особенно если она перенасыщена смолой; в процессе же эксплуатации заполнитель будет ломаться и отделяться от ткани вместе с дождевой водой или солеными брызгами — в виде молокоподобной жидкости; постепенно ткань покроется трещинами, так как заполнитель будет получать изломы при складывании паруса.

Необходима ткань, сделанная из лучшего волокна и сотканная очень плотно. Промежутки между волокнами должны быть столь малыми, чтобы требовалось лишь минимальное количество заполнителя, который делал бы ткань после термической обработки устойчивой и удобной в обращении. В идеале ткань должна быть сделана так, чтобы не требовалось химической обработки при финише, если, конечно, не ставятся специальные цели.

Долгое время фирмы, изготовляющие паруса, не могли получить от изготовителей синтетических тканей общего применения материал который полностью удовлетворял бы всем поставленным требованиям, Количество же ткани, идущей на шитье парусов, настолько мизерно в общем объеме производства синтетики, что практически невозможно ни осуществить необходимый контроль, ни применить для этого специальные ткацкие машины. Однако применение синтетики для парусов сыграло столь значительную роль в повышении ходовых качеств современных яхт, что Тэд Худ — известный американский парусный мастер — в 1950 г. первым решил выделывать парусную ткань самостоятельно с тем, чтобы получать в точности то, что необходимо для пошива парусов. Его примеру последовали Ратсей и Лапторн в Англии в 1964 г.

Эти парусные фирмы смогли получить синтетическую парусную ткань высокого качества, не имея, однако, целью производство ее в действительно коммерческих масштабах. Каждый ткач обслуживает у них всего 2—3 ткацких станка вместо 40 в обычном текстильном производстве. Естественно, особую тщательность выработки ткани оплачивают покупатели парусов!

Ратсей назвал свою ткань «вектис» — по древнеримскому названию о-ва Уайт. У него работали тяжелые тихоходные станки, обеспечивающие сильное натяжение нитей утка, что способствовало получению очень плотной ткани. Вначале старались получить требуемые свойства ткани с минимальным количеством заполнителя или вообще без него; единственным процессом финиша тогда была термическая обработка. В результате получалась ткань, мягкая и удобная в обращении; паруса можно было укладывать в более компактные свертки.

Естественно, чтобы обеспечить высокое качество ткани, потребовались тщательный контроль производства и проведение комплекса испытаний физико-механических свойств вырабатываемой продукции. Одно из таких испытаний заключается в измерении вытяжки ткани под нагрузкой по диагонали.

В простейшем виде груз весом 2,5 кг (5 фунтов) подвешивается на полоске ткани шириной 50 мм, вырезанной под углом 45° к основе, и измеряются ее линейное удлинение под нагрузкой и после снятия нагрузки (остаточная деформация). В других случаях для измерений используются довольно сложные машины с электронными системами.

Деформация различных типов парусной ткани при повторяющихся нагрузках.

А — ткань с чрезмерным удлинением и плохими свойствами к восстановлению формы;
В — ткань хорошая с небольшим растяжением и хорошими восстанавливающими свойствами;
С — ткань хорошая с минимальной вытяжкой после первой деформации;
К — восстанавливаемая после снятия первоначальной нагрузки часть деформации;
I — полное удлинение при первом нагружении;
С1—3 — удлинения при повторных нагрузках;
D1—3 — остаточные деформации.

Деформация синтетических парусных тканей под нагрузкой.

А — терилен (250 ден);
В — улстрон (190 ден);
С — нейлон сухой (210 ден);
D — нейлон сырой (210 ден).

Примечание:
ден — единица плотности; 1den = 0,9 dtex.

Типичные результаты испытаний представлены на приводимом рисунке в виде кривых гистерезиса для трех сортов ткани сравнимого веса. Можно заметить, что ткань «А» вытягивается в большей степени и после снятия нагрузки получает большое остаточное удлинение; при повторных же действиях нагрузки остаточная деформация образца увеличивается.

Ткань В вытягивается меньше и имеет меньшее остаточное удлинение, хорошо восстанавливая свои первоначальные свойства при каждом цикле нагружения.

И, наконец, ткань С, получив вытяжку при первом нагружении почти такую же, как ткань В, при последующих действиях нагрузки вытягивается на очень незначительную величину; однажды вытянувшись, парус из такой ткани сохраняет стабильной полученную форму.

Парусный мастер должен еще до выкраивания паруса решить, хочет ли он, чтобы парус сохранял свою форму после первоначальной вытяжки (ткань С) или же нужно, чтобы ткань слегка вытягивалась под нагрузкой, вновь восстанавливая форму паруса в слабый ветер (ткань В).

Английская компания IСI (Imperial Chemical Industries Ltd) —ведущий в стране производитель терилена, провела сложные испытания натурных парусов, чтобы оценить напряжения и деформации ткани в реальных условиях в различных точках паруса. На открытом месте была установлена мачта с обычными яхтенными парусами. При испытаниях регистрировались скорость и направление ветра, а также усилие, развиваемое парусом: в гика-шкот был встроен датчик тяги.

На парусах через каждые 305 мм были нанесены вертикальные и горизонтальные линии, дающие возможность при помощи фотометрических методов замерять величины и направления деформаций паруса, возникающих при ветре различной силы. Использовалась система двойных стереокамер (применяемая в производстве карт с помощью аэрофотосъемки): это не требовало прямого контакта с парусом, так что в воздушный поток не вносилось каких-либо возмущений. Условия испытаний и результаты замеров вводились в компьютер, который позволил произвести анализ стереографической диаграммы, построенной в трехмерных координатах совместно с контуром паруса.

Результаты показали, что величины напряжения в различных частях паруса не всегда совпадают с тем, что ожидалось. Например, в полотнищах грота, расположенных перпендикулярно задней шкаторине, ткань в верхней части паруса вытягивается только вдоль основы, если материал хорошо выткан; ткань плохого качества получает здесь вытяжку по диагонали. В нижней половине паруса ткань повсюду вытягивается по диагонали. Таким образом, есть смысл использовать для шитья паруса два типа ткани: один — для верхней его части, где нужно воспринять сильные растягивающие усилия в направлении основы, и другой — в нижней, где важно иметь минимальное растяжение по диагонали.

Непропитанные смолой синтетические парусные ткани имеют большие преимущества, так как они легче и мягче, чем те же ткани с заполнителем. Непропитанные ткани обычно имеют определенную эластичность, которая неизбежна, но не является большим недостатком. Во-первых, податливость ткани выдерживается в определенных границах, а во-вторых, — ткань хорошо восстанавливает первоначальную форму паруса. Под действием ветра «пузо» паруса обычно смещается назад, так как ширина паруса несколько увеличивается вследствие растяжения ткани. Очевидно, это смещение не должно быть чрезмерным; оно не должно достигать такой величины,при которой парус не будет восстанавливать свою форму, когда давление ветра уменьшится. На практике эту вытяжку удается компенсировать правильным использованием гибкого рангоута; стаксель, однако, так просто поглощать вариации формы не может, особенно если он не снабжен регулируемой передней шкаториной.

Там, где форма паруса не должна изменяться при плавании, целесообразно использовать сильно пропитанную ткань. Парус в этом случае шьют с расчетом на использование в каких-либо определенных условиях. Использование заполнителя обеспечивает большую устойчивость материала в начале жизни паруса (ткань типа С) и помогает сохранить его форму, заданную при раскрое, а не вызванную растяжением ткани под действием ветра. Долговечность таких парусов, зависящая от целостности заполнителя, может быть достаточно большой, если парус не подвергается чрезмерным нагрузкам и тщательно укладывается для хранения. Это ограничивает область их применения— паруса из сильно пропитанных тканей используются в основном на крупных яхтах.

ДРУГИЕ СИНТЕТИЧЕСКИЕ ТКАНИ

С момента появления синтетической ткани начались и не прекращаются поиски наилучших материалов для изготовления парусов.

Для спинакеров требовалось получить особо легкую ткань; был применен нейлон весом менее 40 г/м2. В последние годы внимание обращено на полипропилен благодаря его высокой плотности, низкому влагопоглощению и малому объемному весу. В Англии этот материал был назван улстроном.

Малый вес материала позволяет вырабатывать ткань с высокой воздухонепроницаемостью (толщина нитки для получения ткани того же веса может быть взята больше, чем у нейлона). Одним из главных препятствий на пути применения улстрона является то, что ткань при весе менее 40 г/м2 оказывается очень тонкой и быстро портится на солнце. Полипропилен более чувствителен к действию лучей солнца, чем нейлон, но при использовании стабилизирующего агента, который нейтрализовал бы разрушающее действие ультрафиолетовых лучей, можно несколько снизить этот эффект.

Для шитья парусов испытывались и другие синтетические ткани. Некоторые из них имели ряд преимуществ перед териленом, но неизменно проигрывали ему по другим показателям, таким, как модуль линейного удлинения (мелинекс), или сильнее разрушались при сгибе (кевлар, волокно В).

ПРОСТЕЙШИЕ ИСПЫТАНИЯ ТКАНИ

Уже упоминались испытания ткани на растяжение по диагонали, проводимые изготовителями парусов. Простейшие испытания может проделать и каждый яхтсмен.

Например, растяните руками ткань в направлении 45° к основе. Вытяжка должна быть небольшой.Появившаяся складка не должна оставаться слишком долго после того, как натяжение ослаблено.

Если есть подозрение, что синтетическая ткань перенасыщена смолой, нужно помять ее руками и убедиться, что на поверхности нет трещин, которые образуются в смоле. Если есть время, стоит на сутки прибить полоску ткани за середину к мачте. Осмотрите концы полоски. Ткань плохого качества с избытком заполнителя окажется с выкрошенной смолой, будет иметь большую вытяжку по диагонали и значительную остаточную деформацию (если ее после этого растянуть).

Там, где используется смола, она должна быть впитана в ткань под давлением вальцев и затем сглажена под нагревом. Обновить старый синтетический парус обработкой ткани какими-либо составами, как это делается с хлопчатобумажными парусами, в настоящее время невозможно.

Нейлон испытывают главным образом на пористость. Можно сделать заключение о воздухопроницаемости ткани, поднеся ее к губам и попытавшись продувать. Парусные мастера используют для этого более точный метод. Открытый с обоих концов цилиндр сверху закрывают, закрепляя образец испытываемой ткани, и ставят в другой цилиндр, наполненный водой. Время, в течение которого закрытый сверху цилиндр погрузится на определенную величину в воду, и является характеристикой воздухонепроницаемости ткани.

Разумеется, эти простые испытания годны только для приблизительной оценки ткани. Полное же суждение о ее качествах может сделать лишь квалифицированный парусный мастер.

ВЕС ТКАНИ

Терилен и дакрон достаточно прочны, чтобы выдерживать соответствующие нагрузки на паруса, но, как показывает опыт, одной из наиболее часто повторяемых ошибок является выбор слишком легкой ткани. Часто яхтсмены забывают о факторе растяжения ткани под нагрузкой. Вот что говорит по этому поводу Джон Иллингворт: «Для стакселей следует использовать самую легкую ткань, которая в состоянии держать форму паруса в тот ветер, на который данный парус рассчитан. Нужно позаботиться, чтобы и ткань для грота полностью соответствовала этому требованию, но не была бы тяжелее, чем нужно».

Легкая ткань, конечно, более удобна для укладки и хранения, но парус из нее вытягивается сильнее и постоянно теряет свою форму при усилении ветра. Это проявляется в том, что пузо паруса перемещаемся назад—в неэффективное подаяение; необходимо возвращать его на место, набивая фал или оттяжку Кэнингхэма.

Кроме размеров и функций паруса при выборе веса ткани надо учитывать размеры и тип яхты и силу ветра, на которую рассчитывается данный парус. Так, широкой крейсерской яхте нужны более тяжелые паруса, чем стройному гоночному судну той же длины.

Для любой яхты верно правило: чем больше площадь стакселя, тем легче должна быть ткань для него, тем раньше при усилении ветра нужно будет заменять его стакселем меньших размеров. Самая тяжелая парусина, следовательно, используется для штормовых стакселей (на практике обычно такая же, как и для основных или рабочих парусов); для промежуточной генуи и для самой большой генуи используются все более легкие ткани.

Кливер на тендере делают обычно из более легкой ткани, чем стаксель, поскольку при усилении ветра его убирают первым. Однако следует иметь в виду, что некоторые капитаны кечей и иолов предпочитают в штормовую погоду плавать под кливером и бизанью, а не под стакселем и 6изанью; они считают, что яхта в первом случае лучше сбалансирована. Это зависит также и от того, где крепится галс кливера: если на конце бушприта, то управлять им в сильный ветер опасно. Если же кливер является последним парусом перед заменой на штормовые, вес его ткани должен быть достаточным, чтобы поддерживать форму паруса при всех ветрах вплоть до этого момента. Наоборот, если кливер ставится на конце бушприта, его убирают раньше и в этом случае нежелательно иметь слишком тяжелым парус, с которым придется управляться, находясь далеко в нос от форштевня яхты.

Перед тем как перейти к конкретным цифрам, нужно сказать кое-что о способах обозначения веса парусной ткани. В США обычно измеряют вес (в унциях — oz) отрезка ткани длиной в 1 ярд и шириной 28,5 дюйма, в то время как в Англии измеряют вес квадратного ярда (36 Х 36 дюймов). Таким образом, существует разница в 20% между этими характеристиками веса ткани. Так что американский дакрон весом 3,5 oz — то же самое, что английский терилен весом 4,5 oz и т.д.

В странах с метрической системой мер вес тканей выражают в граммах на квадратный метр, так что вес упомянутого выше дакрона будет выглядеть как 155 г/м2.

Приводим диаграмму для сравнения веса тканей в различных системах, упрощающую ориентацию в них.

ВЫБОР ТКАНИ ДЛЯ РАБОЧИХ ПАРУСОВ

При проектировании парусов конкретно для определенной яхты следует начинать с выбора веса ткани для основных или рабочих парусов. Целесообразно увязать этот выбор с длиной яхты по КВЛ. Длина яхты — прямая характеристика ее размерений, допускающая, в отличие от тоннажа, только одну интерпретацию данной цифры и являющаяся своеобразным масштабом площади парусности. Можно было бы считать, что лучшим критерием служит площадь парусности, но, как это ни удивительно, многие капитаны даже не знают фактической площади парусности своих яхт. Кроме того, размеры передних парусов могут существенно различаться даже у яхт с одинаковой общей площадью парусности; топовая генуя оказывается много больше, чем самый большой парус, который можно поставить на яхте с оснасткой типа 3/4. В довершение всего легко спутать обмерную и фактическую площади парусности.

В табл. 2 приводятся рекомендуемые веса тканей для парусов яхт с различной длиной по КВЛ. Цифры могут варьироваться в зависимости от того, легкую или тяжелую для своих размеров конструкцию имеет яхта, будет ли она плавать в основном в слабые ветра или в штормовой Атлантике. Приведены соответствующие рекомендации и для генуи. В этой связи нужно заметить, что в наши дни яхтсмены стремятся нести геную в гораздо более сильный ветер, чем это считалось возможным десять лет назад. Огромная тяга, развиваемая генуей, получила признание: стало общей практикой, что продолжают нести генуэзский стаксель даже тогда, когда на гроте уже берут рифы. В этом случае генуя выступает в роли рабочего паруса и ткань для нее подбирается соответственно.

Таблица 2. Рекомендуемый вес ткани для парусов, г/м2

Тип яхты

Грот и рабочий стаксель

Генуэзский стаксель

Промежуточная генуя

Легкая генуя

Небольшие швертботы

115—160

Крупные швертботы

160—200

160—200

Небольшие килевые яхты

200—245

185—245

«Дракон», «Солинг»

230—285

185—285

130—160

Крейсерские яхты длиной по КВЛ, м:

6

185—230

160—260

100—150

6,3—7,6

230—260

200—315

230—315

100—160

7,8—9,2

260—300

200—340

285—340

100—185

9,3—10,6

300—340

245—400

315—400

130—200

11—12,2

340—400

260—430

360—430

130—200

12,5—13,8

400—440

315—485

400—485

160—215

14-15

440—485

Приближенно вес ткани для изготовления основных парусов можно рассчитать по формуле w=33L, где w — вес ткани, г/м2 L — длина яхты по КВЛ, м.

Ткань для грота на иолах или кечах может быть несколько легче, чем указано в табл. 2, поскольку при вооружении этих типов парус оказывается меньше по площади, чем на шлюпах или тендерах; естественно, на него действует меньшее давление (при той же силе ветра), С другой стороны, следует предостеречь от применения чрезмерно легких парусов, чтобы не приходилось брать рифы слишком часто.

Для бизани, несмотря на ее существенно меньшую площадь, должна применяться ткань, имеющая вес лишь на 50—80 г/м2 ниже, чем для грота.

Можно заметить, что вес ткани, указанный для имеющей значительную площадь легкой генуи, не больше, чем для других парусов, а намного меньше. Это объясняется тем, что такая генуя никогда не используется при ветре свыше 3 баллов, усилия в парусе, независимо от его площади, не будут слишком велики. Мы должны здесь сделать первое из ряда предупреждений относительно использования таких парусов, а также дрифтеров и блупперов, при ветрах, слишком сильных для них. Естественно искушение нести парус, который хорошо тянет, даже если ветер заметно усилился. Однако всегда следует помнить, что при этом парус может быть испорчен навсегда, так как потеряет свою форму. Капитан должен подумать, стоит ли этого гонка.

ТКАНЬ БРЮСА БЭНКСА

Заканчивая раздел о парусных тканях, упомянем еще одного английского производителя парусов — Брюса Бэнкса. Начиная с 1966 г., он провел интересную серию исследований по разработке высококачественных тканей.

Ткани с маркой «Брюс Бэнкс» благодаря улучшению технологии их производства на модернизированных станках обладают настолько высокой плотностью (большим поверхностным коэффициентом), что не нуждаются в применении заполнителей для обеспечения устойчивости. Из них шьют паруса для крупных океанских гоночных яхт.

Для небольших гоночных яхт Брюс Бэнкс шьет паруса из тканей, слегка пропитанных смолой, благодаря чему они обладают более гладкой поверхностью и оказываются более эффективными.

ТРИАКСИАЛЬНАЯ ТКАНЬ

В середине 70-х гг. известный изготовитель парусов в США Норт начал разработку триаксиальной ткани, которая ныне производится им по патентованному процессу. На схеме можно видеть, что две нити утка переплетаются с основой под углом 60° вместо 90° при обычном способе выделки тканей. Это дает возможность получить равномерное растяжение по всем направлениям и высокое сопротивление разрыву;ткань одного веса можно использовать в широком диапазоне силы ветра.

Материал намного дороже, чем традиционная ткань, однако возможность уменьшить общее число парусов в комплекте позволяет оправдать расходы на приобретение парусов из триаксиальной ткани. Дальнейшие исследования направлены на получение высококачественной триаксиальной ткани без заполнителя.

Катера и яхты № 3 (79), с.42

ОТ РЕДАКЦИИ:

В предыдущем номере «КЯ» была опубликована глава из книги Дж. Говарда-Вильямса «Паруса», знакомящая с парусными тканями и их свойствами. Предлагаем вниманию читателей следующую главу, в которой говорится о том, как эти свойства ткани используются для получения нужного профиля паруса. Начинающим яхтсменам и яхтостроителям рекомендуем до чтения этой главы ознакомиться с содержанием книги Ч. Мархая «Теория плавания под парусами». М., «Физкультура и спорт», 1963 и 1970.

Продолжение части второй будет опубликовано в № 81.

ЧАСТЬ ВТОРАЯ

Как получается профиль паруса

После того как определены размеры и общая форма паруса и выбран тип ткани, мастер должен продумать, каким образом он сможет обеспечить требуемый поперечный профиль паруса.

При эксплуатации парус не только должен сохранять заданные размеры, но и получить (при заданных условиях использования) необходимый профиль, или пузо. Речь идет не только о силе ветра, но и о характеристиках рангоута и штага, на которых будет стоять парус. Например, стаксель, сшитый для очень жесткого, почти прямого штага (оптимальный случай), должен кроиться иначе, чем парус, который будет стоять на штаге, получающем под нагрузкой большой прогиб; передняя шкаторина второго паруса должна быть скроена с учетом криволинейности штага. То же самое можно сказать и об учете гибкости мачты или гика.

Существуют пять основных способов, при помощи которых можно сшить парус с заданным пузом или контролировать его полноту:

  1. Криволинейность (серп) передней и нижней шкаторин.
  2. Закладки по швам (в английской терминологии закладка называется широким швом).
  3. Предварительное растяжение ткани.
  4. Растяжение шкаторины по ликтросу.
  5. Расположение полотнищ в парусе.

Рассмотрим подробно каждый из этих способов.

1. Криволинейность (серп) передней и нижней шкаторин

Если переднюю и нижнюю шкаторины грота скроить серповидными — с выпуклостью, то при постановке на прямых мачте и гике появляется избыток парусины по этим кромкам, а когда они вытягиваются при помощи фала и шкота, то избыток превращается в пузо на парусе. Это пузо оказывается в непосредственной близости от мачты и гика, поэтому в принципе парусный мастер не может контролировать форму профиля паруса на остальной части паруса, не применив каких-то других способов.

Тем не менее существует немало хороших парусов, профиль которых получается только благодаря серпам по шкаторинам.


Грот с серпом по передней и нижней шкаторинам:
а — парус расстелен на полу перед ликовкой;
б—парус поставлен на прямой рангоут и ткань в серпах превращается в пузо.

Чем меньше серп, тем более плоским будет парус. Вблизи фалового угла, где желательно иметь парус особенно плоским, переднюю шкаторину можно скроить даже слегка вогнутой.

Парус для гибкой мачты должен иметь больший серп для того, чтобы шкаторина, приняв форму мачты при максимальном ее изгибе, сохраняла бы в серпе немного лишней ткани, необходимой для образования профиля паруса.

Передняя шкаторина стакселя кроится аналогично сказанному выше для грота. Серп, имеющийся в нижней половине ее длины, обеспечивает нужное пузо. В верхней половине, где парус должен быть плоским, серп сводится на нет. Передней шкаторине стакселя (как и грота при гибкой мачте) придается такая форма, чтобы прогиб штага не влиял на профиль паруса.

Не существует штага, который был бы абсолютно прямым, поэтому мастер должен учесть его прогиб. В отличие от мачты, штаг прогибается назад и в подветренную сторону, в результате ткань перемещается в пузо паруса и делает его полнее. Чтобы это учесть, переднюю шкаторину стакселя нужно делать вогнутой.

Современная тенденция — делать переднюю шкаторину стакселя вогнутой по всей ее длине, особенно, если предусмотрено устройство для регулировки ее натяжения.

2. Закладки по швам, соединяющим полотнища.

Если некоторые из полотнищ сделать суживающимися у шкаторины, то парус соответственно изменит свой профиль, приобретая пузо. Этим и пользуются для того, чтобы контролировать глубину и положение пуза по ширине и высоте паруса.

Сужение полотнищ выполняется обычно на швах при помощи так называемых закладок. Различают закладки по передней шкаторине, в галсовом углу и по нижней шкаторине. Точка максимальной глубины профиля паруса (в разрезе вдоль линии закладки) оказывается в вер' шине закладки — там, где начинается сужение полотнища. Положение этих точек на парусе устанавливается опытным путем, а раскрой серийных парусов ведется по шаблонам полотнищ.

Наиболее эффективно применение закладок на гроте с горизонтальным расположением полотнищ, поскольку все полотнища располагаются относительно передней шкаторины под одинаковым углом. Грот раскраивают так, чтобы один из швов начинался точно из галсового угла, где требуется максимальное пузо. На гроте радиального покроя или с центральным швом для той же цели делают соответствующие вытачки (при этом очень трудно избежать морщин в точках окончания вытачек).

Типовое расположение полотнищ в парусе:
а — горизонтальное с закладками по передней и нижней шкаторинам;
б — радиальное («солнечный луч»);
если необходимо, то можно сделать вытачки по передней и нижней шкаторинам;
в — раскрой с центральным швом по биссектрисе шкотового угла.
Можно сделать вытачки по передней шкаторине и в галсовом углу.

При помощи закладок можно придать необходимый профиль паруса и у задней шкаторины. Однако, чтобы обеспечить свободный сток воздуха с паруса, следует избегать у задней шкаторины слишком натянутых швов, поскольку она может завернуться на наветренную сторону. Желательно, наоборот, иметь в этой области швы слегка свободными (особенно вблизи фалового и шкотового углов), чтобы нейтрализовать эффект сближения указанных точек при изгибе мачты и гика. Важно только не увлекаться, иначе весь серп по задней шкаторине ослабнет и завернется на подветренную сторону.

Подобные же закладки могут применяться и на стакселе, хотя этот парус делается более плоским, и его правильную форму можно обеспечить без вытачек или закладок — только регулировкой натяжения полотнищ при сшивании среднего шва. Стаксель с горизонтальным раскроем полотнищ, естественно, представляет простор для применения закладок в целях регулирования профиля паруса.

Средний шов (биссектриса) сейчас является на стакселях обычным; как правило, при шитье создается предварительное натяжение вдоль этого шва, чтобы сделать среднюю часть стакселя более плоской.

Типовое расположение полотнищ в стакселе:
а — с центральным швом и закладкой на нем у передней шкаторины;
б — с горизонтальными полотнищами и закладками по швам у передней шкаторины;
в — если стаксель ушить по среднему шву, то парус становится более
плоским в середине без серпа на задней шкаторине.

3. Предварительное растяжение полотнищ

Когда ткань растягивается по диагонали к направлению нитей утка и основы, то вблизи линии растяжения появляется складка. Это легко наблюдать на очень простом примере. Возьмите отутюженный носовой платок и сложите его по диагонали пополам так, чтобы образовался треугольник. Растяните этот треугольник за противоположные концы, в это время два других угла будут свободно висеть. Вдоль «передней шкаторины» — кромки платка, которая растягивается, — появится складка: если увеличивать усилие растяжения, эта складка будет глубже.

Подобная же складка появляется вдоль линии растяжения и на парусе. Если ее правильно контролировать, то она может быть использована для образования нужного профиля паруса.

Грот обычно выкраивается по передней и нижней шкаторинам заведомо короче, чем это требуется правилами обмера, поэтому усилие, прикладываемое через фал и шкот, чтобы добрать парус до марок, обуславливает появление пуза вблизи ликтроса. Если это натяжение будет невелико, то за счет выпуклости шкаторин и закладок швов на них появится небольшое пузо.

При усилении ветра под влиянием давления и трения воздуха о парус пузо перемещается назад и увеличивается его глубина. Полнота паруса может быть вновь смещена ближе к ее первоначальному положению благодаря дальнейшему увеличению растягивающего усилия по передней и нижней шкаторинам. Это один из основных способов, при помощи которого экипаж яхты может контролировать профиль паруса в процессе его использования.

Если фал и шкот выбраны до конца, пузо проявляется в виде складки вблизи галсового угла и только самый сильный ветер перемещает его назад по ширине паруса до нужного места. Пузо на стакселе может контролироваться аналогичным способом, если сделать переднюю шкаторину регулируемой каким-либо способом; пришив к ликтросу (как грот) либо выполнив ее свободно скользящей по проволочному ликтросу.

Нити основы в парусной ткани расположены точно под 90°
к прямой линии, соединяющей шкотовый угол с фаловый.

4. Растяжение по ликтросу

Чтобы парус был эффективным, его профиль необходимо соответствующим образом контролировать. Плохо, если парус будет вытягиваться настолько, насколько подается ткань: в результате в смежной к линии растяжения области почти всегда появляется слишком большая складка.

Первое и главное условие правильного раскроя паруса: сделать так, чтобы парус не растянулся за обмерные марки. Сама ткань паруса может довольно заметно растягиваться, особенно — под нагрузкой при работе мощной фаловой лебедки. По передней и нижней шкаторинам обычно ставится ликтрос (мягкий или стальной), воспринимающий растягивающую нагрузку при постановке паруса и ограничивающий степень удлинения ткани по шкаторинам, т. е. величину растяжения паруса. Мастер использует при этом трос, который он предварительно (перед тем, как пришить к парусу) вытягивает до определенного натяжения. Точный расчет предварительного натяжения ликтроса и является одним из секретов правильного раскроя паруса, причем каждый из мастеров имеет свое мнение о том, как лучше использовать этот метод,

Для передней и нижней шкаторин грота (особенно на парусах малой площади) некоторые мастера предпочитают использовать предварительно натянутый трос из полистера, мало изменяющий свою длину под нагрузкой. Шкаторины при этом вообще утрачивают податливость, можно кроить парус прямо по его точным размерам — без учета растяжения ткани по диагонали и вызванного этим изменения профиля; нужно только соответственно натянуть парусину до предельных размеров паруса и следить, чтобы во время пришивания ликтроса на ней не появлялись морщины.

В качестве варианта при использовании тросов из других материалов можно предложить пришивать парус лишь слегка натянутым, в то время как трос вытягивается до его прямого состояния.

Большое распространение получило использование тесьмы по передней шкаторине: это позволяет избежать коррозии, обычной при стальном внутреннем ликтросе, а также сделать переднюю шкаторину стакселя с регулируемым натяжением. Важно использовать тесьму, тип и качества которой соответствуют данному весу ткани, чтобы под нагрузкой ткань смогла растянуться на предусмотренную мастером величину.

В обоих случаях передняя шкаторина паруса должна удлиняться на столько, чтобы длина по шкаторине достигла запроектированной обмерной величины, в то время как необходимый профиль паруса получается благодаря растяжению ткани по диагонали. (В дальнейшем мы увидим, как можно регулировать профиль, меньше набивая фал и шкот грота в слабый ветер и больше — в сильный.)

Если по передней шкаторине стакселя ставится обычный стальной ликтрос, мастер делает длину шкаторины несколько меньше, чем длину троса. Эта разность длин зависит от типа паруса и определяется каждым мастером по-своему; обычно она составляет 2—3%.

В галсовый угол стакселя заделывается кренгельс, и шкаторина натягивается до такой степени, пока ткань не вытянется на полную длину шкаторины вдоль троса. Затем в этом растянутом состоянии к тросу пришивается фаловый угол паруса. Пузо образуется в виде складки, расположенной вдоль ликтроса.

Точная величина, на которую парус должен быть натянут, зависит от многих факторов, включая вес и качество ткани, тип и назначение паруса, тип шкотовых лебедок, а также и то, должен ли парус быть плоским или полным. Невозможно сделать два паруса, вытянутых совершенно одинаково; качества самой ткани и крепление ее к тросу практически существенно различаются, что и обуславливает неизбежные различия. Таким образом, каждый стаксель должен быть завершен в отдельности тем, кто знает, какие качества он хочет от паруса получить и как это можно и нужно сделать, Стаксель может быть пришит к ликтросу с интервалами по его, длине так, чтобы трос лежал на кромке усиливающей полосы передней шкаторины; иногда трос оставляют лежащим свободно внутри шкаторины. В любом случае, когда парус расстелен на полу и ликтрос туго не натянут, последний образует серию S-обраэных кривых. Это является результатом того, что ткань свободно расправлена только до определенного размера, а трос, длина которого несколько больше, должен располагаться зигзагом, чтобы разместиться в пределах длины незакрепленной шкаторины. Пока трос не вытянут туго, передняя шкаторина паруса пришивается до ее запроектированной длины. А когда парус поставлен на место и растянут при помощи фала или оттяжки, на нем образуется складка, которая затем превращается под действием ветра в пузо.

5. Расположение полотнищ в парусе

Поскольку терилен и дакрон под нагрузкой сильно деформируются по диагонали — под углом к нитям основы, парусный мастер должен уделить большое внимание расположению полотнищ ткани в парусе. Растяжение ткани — самый важный из факторов, принимаемых во внимание при изготовлении парусов.

Манипулируя с полотнищами так, чтобы растяжение ткани происходило или вдоль нитей или под углом к ним, мастер может контролировать, насколько парус удлинится в данном месте. Неправильная укладка полотнищ с ошибкой всего лишь в 1—2° может сильно исказить форму паруса. Этим объясняется, почему вблизи задней шкаторины, где растяжение ткани нежелательно, полотнища стараются расположить под прямым углом к ней, а нити в ткани ориентируют по линии действия наибольших растягивающих нагрузок. Нередко делают так, чтобы нити утка следовали выпуклой кривой задней шкаторины грота или вогнутой кривой задней шкаторины стакселя, т.е. разворачивают полотнища одно относительно другого, ставя кромки полотнищ под небольшим углом.

Гроты. Существуют в основном две линии действия напряжений в задней шкаторине грота: одна—по прямой, соединяющей фаловый и шкотовый углы, другая — вдоль периметра самой шкаторины. Невозможно ориентировать нити утка в полотнищах так, чтобы они располагались одновременно вдоль обеих этих линий—особенно в верхней и нижней частях паруса, где угол между этими линиями около 20°. Только в средней части паруса эти линии действия напряжений могут быть параллельными.

Расположение полотнищ в гроте,
при котором растяжение ткани по передней и нижней шкаторинам происходит по диагонали к нитям основы:
а — грот с параллельными полотнищами;
б — грот с центральным швом.
1—здесь нити ткани пересекают шкаторину по диагонали;
2— здесь угол между линией шкаторины и нитями основы можно варьировать.

Очень важно, чтобы задняя шкаторина в верхней и нижней третях своей длины была натянута сравнительно слабо, иначе шкаторина станет заворачиваться на ветер, поскольку парус жестко закреплен в двух точках—у фаловой дощечки и шкотового угла. Если нити ткани параллельны кривой линии задней шкаторины по всей ее длине, ткань будет растягиваться вдоль линии, соединяющей фаловый и шкотовый углы — по диагонали к нитям, особенно в верхней и нижней третях паруса. Это означает, что грот будет ненатянутым в области серпа, особенно между шкотовым углом и нижней латой, фаловым углом и верхней латой.

Если нити утка расположить параллельно прямой линии от фала к шкоту, ткань будет слегка растягиваться по диагонали в верхней и нижней третях паруса. Это растяжение невелико. Вблизи шкотового угла и фала оно необходимо для того, чтобы в этих местах парус не загибался на ветер. При этом уменьшатся напряжения в средней трети, где серп будет стремиться больше отвалиться под ветер, поскольку кромка шкаторины и направление нитей ткани совпадают в большей степени.

Это еще не полная и не точная картина, поскольку даже небольшие вариации в расположении нитей ткани дают большую разность в степени ее растяжения. Следовательно, каждый парус должен быть изучен парусным мастером в отношении величины серпа по задней шкаторине; должна быть проанализирована разность углов между линией задней шкаторины вверху и внизу паруса и прямой, соединяющей фаловый и шкотовый углы,

Каждый мастер имеет свои секреты относительно того, какое растяжение ткани по диагонали можно допустить в различных частях паруса.

Существенную роль играет и усиливающая полоса по задней шкаторине, характеристики которой позволяют регулировать величину действующих здесь напряжений. Некоторые мастера предпочитают избавиться от растяжения ткани по диагонали, делая очень легкую полосу, которая не воспринимает большого усилия и тянется вместе с парусом. Другие— предпочитают более жесткую полосу в сочетании с расположением ткани по диагонали (около 5°); благодаря этому можно снизить напряжения в ткани паруса и контролировать их, выполняя один или два шва более тугими.

На гроте с обычным горизонтальным расположением полотнищ они пересекают нижнюю и заднюю шкаторину под углом, здесь оказывается довольно много материала с диагональным расположением нити. Таким образом, профиль паруса может быть задан полностью за счет растяжения ткани. Если бы с передней и нижней шкаторинами полотнища образовывали прямой угол, то в результате натяжения складка не получилась бы вообще или получилась слишком маленькой. Это—один из недостатков грота, скроенного наподобие стакселя со средним швом по биссектрисе галсового угла; у такого грота полотнища в нижней части паруса располагаются с тем расчетом, чтобы линия напряжений не совпадала с направлением утка, если, конечно, здесь необходимо придать парусу соответствующий профиль.

Радиальный покрой. У грота с радиальным расположением полотнищ ткань в серпе по задней шкаторине пересекается кромкой паруса под различными углами между направлением действия напряжений и нитей утка- Следовательно, и величина растяжения ткани будет переменной по длине шкаторины; корректировать влияние этого растяжения на профиль паруса при помощи швов м закладок здесь уже невозможно. У передней шкаторины полотнища располагаются также под различными углами с соответствующими вариациями в растяжении ткани. Попытка получить нужный профиль паруса вблизи задней шкаторины изготовлением района серпа из нескольких коротких полотнищ, перпендикулярных линии напряжений, является полумерой. Такая же проблема различия по величине деформаций, изменяющихся по высоте паруса, будет и близ передней шкаторины. Удачный грот этого типа может быть создан только опытными мастерами, специализирующимися на радиальном покрое парусов.

В дополнение к сказанному можно добавить, что еще одна особенность отличает грот радиального покроя от такого же радиального стакселя. Одна или обе кромки каждого полотнища грота оказываются обрезанными по диагонали к направлению нитей основы ткани. По этой причине кромки смежных полотнищ получают под нагрузкой неравное растяжение по швам, появляются морщины и складки поперек всего паруса.

Особенности работы ткани в гроте радиального покроя:
а — полотнище, образующее серп по задней шкаторине, пересекает ее линию под различными углами к нитям утка.
Существует также угол между нитями полотнищ 1 и 2 в соединительном шве, что становится причиной искажения профиля паруса; ткань в полотнищах 2 и 3 пересекает переднюю шкаторину под разными углами к нитям основы; 5 — в ткани серпа угол между нитями основы и кромкой паруса изменяется по всей ее длине;
б — попытка избежать растяжения задней шкаторины по диагонали
изготовлением серпа из нескольких параллельных полотнищ 4.

Стакселя. Те же основные принципы применимы и к стакселям, при раскрое которых требуется обратить особое внимание на заднюю шкаторину, чтобы обеспечивался сток воздуха с паруса без завихрений, а шкаторина не загибалась на ветер. Гоночный парус с легкой усиливающей лентой по задней шкаторине может не иметь диагонального расположения полотнищ по всей длине паруса. Для стакселя крейсерской яхты с прочной усиливающей полосой-накладкой по задней шкаторине (а возможно — и с ликтросом) можно допустить расположение полотнищ под углом 1—2°, чтобы противодействовать жесткости усиливающей полосы. Нижняя шкаторина тоже нуждается а некоторой вытяжке—даже несколько большей, чем задняя, поскольку пузо паруса смещается назад под действием мощных шкотовых лебедок. Полотнища могут составлять угол 7—8° с нижней шкаториной, так что вся ткань в парусе смещается назад, делая площадь у задней шкаторины более плоской.

Типовой покрой стакселей, в которых для создания профиля паруса используется растяжение ткани по диагонали: а — с центральным швом; б — с параллельными. полотнищами; в — паутина; г — с радиальными полотнищами («солнечный луч»)

Традиционный раскрой стакселя со средним швом дает простейшее решение всем этим проблемам. Его главным недостатком является то, что полотнища пересекают переднюю шкаторину под разными углами по отношению к нитям ткани в верхней и нижней частях паруса. Однако по нижней и задней шкаторинам можно свободно манипулировать расположением полотнищ с тем, чтобы получить растяжение ткани под нужным углом к основе.

Раскрой с горизонтальными полотнищами. Из-за дублирования толщины ткани по центральному шву ограничивается развитие глубины профиля паруса под нагрузкой; появляется тенденция к образованию жесткой линии вдоль среднего шва и опасность, что нижняя часть паруса будет слишком плоской. В США впервые начали раскраивать стакселя со всеми полотнищами, расположенными под прямым углом к задней шкаторине и пересекающими нижнюю под произвольным углом. Это позволяет оттянуть шкотовый угол сильнее назад, тем самым делая часть паруса близ задней шкаторины более плоской. Сейчас этот раскрой широко используется для стакселей всех размеров. Чтобы не было чрезмерного растяжения нижней шкаторины, необходимо пришивать к ней соответствующую усиливающую полосу.

Паутина — покрой стакселя с несколькими лучевыми швами, исходящими из шкотового угла, и с полотнищами, нити утка которых располагаются параллельно задней и нижней шкаторинам, размеры отдельных полотнищ в таком парусе очень малы, и усилия растяжения в них уменьшены до минимума (возможно, они даже слишком малы для некоторых случаев). Этот покрой хорош для очень больших парусов, в которых действуют большие усилия, например, для парусов 12-метровиков. Здесь опасность заключается в том, что один или несколько лучевых швов окажутся более тугими, чем остальные, а угол, составляемый нитями утка с передней шкаториной, значительно изменяется по ее длине. Это обуславливает неравномерность растяжения ткани в парусе и соответствующее искажение его профиля.

Радиальный покрой стакселя («солнечный луч») обладает теми же недостатками, что и аналогичный покрой грота. Попытки избежать дефектов профиля близ задней и нижней шкаторин, выполняя их из множества небольших полотнищ (как это показано на эскизе радиального грота), дают лишь частичный результат: передняя шкаторина растягивается неравномерно из-за различия в углах, составляемых нитями утка с линией наибольших напряжений, в зависимости от высоты паруса. Время от времени подобные паруса появляются на гоночной сцене, но случаев убедиться в их преимуществе перед парусами, пошитыми традиционными методами, было мало.

Продолжение следует