Наклон киля - Canting keel

Наклон киля на VO 70 из Команда Ericsson Racing.

А наклонный киль это форма парусный балласт, подвешенный к жесткой наклонная стойка под лодкой, которую можно повернуть наветренный лодки под парусом, чтобы противодействовать кренящей силе паруса. Наклонный киль должен поворачиваться в порт или же правый борт, в зависимости от текущей позиции.

Назначение и история

Традиционный киль яхты выполняет четыре функции:

развитие боковой силы воды для противодействия боковой аэродинамической силе от парусов и надстройки,
физическое размещение балластной нагрузки как можно ниже,
демпфирование качения, чтобы противостоять подводам энергии от волн и возмущенной воды, и
вклад в курсовую устойчивость.

Традиционный киль плавника, направленный прямо вниз от лодки, не обеспечивает восстанавливающий момент когда лодка выровнена. Таким образом, кренящая сила ветра на парусах не нейтрализуется до тех пор, пока лодка не накренится на определенную величину, перемещая неподвижный киль к наветренной стороне от средней линии. Задача наклонного киля - позволить лодке приближаться к уровню, который обеспечивает максимальную скорость, за счет поворота киля на наветренную сторону и развития соответствующего восстанавливающего момента, чтобы поддерживать угол крена лодки ближе к уровню.

Благодаря наклонному килю, выполняющему функции балласта, боковым сопротивлением и рулевым управлением можно управлять отдельно с помощью фольга (или пара фольг с каждой стороны или вперед и назад ), Такие как даггерборды. Это обеспечивает более быструю маневренность, чем традиционные килевые лодки, примерно вдвое легче, чем обычно требуется для балласта.

Первый патент на устройство наклонного киля был выдан Дугласом Берди 8 мая 1900 года.^[1]

Первой яхтой с наклонным килем была "Fiery Cross", спроектированная Джимом Янгом (Новая Зеландия) в 1959 году. В этом устройстве с наклонным килем рычаг был установлен внутри плавника под углом, а наверху он был соединен с вертикальный вал. Когда вал закручивался вокруг своей оси, изогнутый рычаг прижимался к внутренним стенкам киля и наклонял его.^[2]

Вариант технологии был изобретен и запатентован CBF Technology в 1990-е гг. Впервые наклонный киль был использован в морских гонках: Mini Transat 1991 года под номером 29 Fouesnant la Foret, а затем в Vendee Globe 1996-7, который Пит Госс завершил на 50-футовой яхте, спроектированной Адрианом Томпсоном. Аква Кворум. Развитие яхты и события гонки подробно описаны в следующей книге Пита. Близко к ветру. Последующее использование в крупных соревнованиях было в сентябре 2004 года, когда пять лодок использовали наклонный киль в Maxi Yacht Rolex Cup опередил ранее непобежденного чемпиона мира Альфа-Ромео. Альфа Ромео II, разработано Райхель / Пью имеет наклонный киль и продольные двойные крылья (CBTF).

Разновидностью наклонного киля является трехмерный киль, изобретенный Франсуа Лукасом в 1998 году, который позволяет перемещаться в трех направлениях (из стороны в сторону, вперед и назад и из стороны в сторону).

Текущее использование

Первоначально использовался в больших макси яхты такой как maxZ86, наклонные кили теперь начинают появляться на небольших лодках, таких как Открыть 60, а VO70 и Volvo Ocean 65^[3] (Volvo Ocean 65) классы океанских гонок, а еще меньшие Schock 40 и Класс Мини. Schock 40, принадлежащий Тому Шоку, как известно, потерял киль и перевернулся, что иллюстрирует фундаментальную проблему сложной конструкции киля: без киля большинство лодок не может плавать вертикально.

В Volvo Open 70 лодки класса в 2006 году по всему миру Volvo Ocean Race пожалуй, самые известные лодки, использующие наклонные кили для балласта. В то время как лодки прошлых лет показывали улучшение скорости на несколько процентов в каждой гонке (гонка проводится каждые три года), VO70 класса показывают улучшение скорости на 30%. Балластная груша весом 6,5 тонны, подвешенная на глубине более 16 футов (5 метров) под водой и способная наклоняться под углом до 40 градусов, обеспечивает невероятное выравнивание. момент (более 130 000 фунт-сила-футов, или 176 000 Н · м с учетом уровня корпуса), что позволяет катеру развивать скорость более 30 узлы.

Недостатки

Современная технология кантования киля далека от совершенства. По крайней мере, три из семи лодок в 2006 г. Volvo Ocean Race, одна из первых крупных гонок на длительный срок, в которой разрешено перекос килей, имела проблемы с килями.^{[нужна цитата ]} В частности, одна область - пластины, закрывающие отверстие, через которое проходит киль, - подвержены утечкам. В отличие от шверт или ствол кинжала, отверстие для наклонного киля должно допускать значительное боковое движение, что требует скользящих уплотнений.

Лодка Movistar были проблемы на четвертом этапе Volvo Ocean Race, 200 миль Мыс Горн, ночью 2 марта 2006 г. Произошла значительная утечка, когда скользящие пластины, закрывающие отверстие киля, отвалились посреди ночи. Это была проблема, которая возникла ранее. Movistar 'Кормовой шкворень оторвался, и лодка начала затоплять. Сделали ремонт в Ушуайя на Канал Бигль.^[4] Позднее, на этапе 7, та же проблема возникла в Северной Атлантике. На этот раз было принято решение покинуть корабль, и экипаж перешел на ABN AMRO TWO. Movistar продолжал транслировать свое местоположение в течение нескольких дней, но воздушным поиском судно не удалось найти, и оно было потеряно.

В 2006/2007 г. Velux 5 Oceans Race (в одиночку, кругосветная гонка), Открыть 60 яхта Хуго Босс, капитаном Алексом Томсоном, пришлось бросить в Южный океан из-за щелчка гидроцилиндров, управляющих килем, что привело к катастрофическому выходу из строя киля. Когда эта авария привела к тому, что яхта чуть не перевернулась, лодка была брошена; Томсон был спасен другим конкурентом Майк Голдинг. 25 ноября 2006 года приемоответчик Sat C на лодке прекратил передачу. Заброшенный корпус корабля был найден на берегу Патагонии 9 лет спустя.^[5]

В декабре 2016 года Wild Oats XI сошел с 72-й гонки яхт в Сиднее и Хобарте, сославшись на сломанный гидроцилиндр. Представитель гонки Брюс Монтгомери сказал, что Wild Oats XI не смог сдвинуть киль после того, как сломался гидроцилиндр. «Это механизм, который приводит в действие его наклонный киль, то есть киль, который качается под лодкой», - сказал он.^[6]

Кубок Америки

Ходили слухи, что 2007 г. Международный класс Кубка Америки яхта Алинги мог иметь наклонный киль. Это дало бы Алинги преимущество над соперником для 2007 Кубок Америки, если только у претендента, Emirates Team New Zealand, тоже был качающийся киль. Комитет классов Кубка Америки, возглавляемый Кеном Макалпайном, вынес 8 мая 2007 года постановление, в котором говорилось, что наклон киля и других подвижных придатков строго запрещен.

Альтернативные конструкции

наклонить киль с цепью и наклонить киль на 90 градусов и более

В последние годы были предложены килевые устройства с перекосом, в которых привод не рычаг, как было раньше, а что-то другое. Одно из таких устройств - наклонный киль с цепным приводом, который может наклонять киль на 90 градусов и более. Автор этого изобретения - Борис Кучуков.^[7] Киль и балластный киль должны находиться в воздухе при движении яхты, оснащенной таким устройством. По идее, это должно увеличить скорость яхты.