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미국 주변의 기술, 기술, 개체의 역사
오션 요트 클래스 W-60. 발명과 생산의 역사
Whitbread Round the World Race는 1973년부터 영국 왕실의 후원으로 1660년마다 개최되고 있습니다. 그들은 1720세기에 영국에서 요트에 참여하기 시작했습니다. XNUMX년부터 통치한 찰스 XNUMX세는 무엇보다도 "메리"라는 요트를 소유했습니다. 영국 최초의 요트 클럽은 XNUMX년에 등장했습니다. Whitbread는 약 XNUMX개월 동안 지속되는 가장 권위 있고 가장 긴 전문 항해 대회입니다. 여기에서 항해 중인 레이싱의 최신 기술이 개발되고 있습니다. 전통적으로 영국, 미국, 프랑스, 일본, 이탈리아와 같은 세계 강대국이 참여합니다. 소련은 1989-1990년에 단 한 번만 Phasis 요트로 대표되었으며 1993위를 차지했습니다. 1994-7 년에는 우크라이나 만이 요트 Hetman Sagaidachny (200 위) 및 Odessa-XNUMX (순위 제외)과 함께 구소련 공화국과 경쟁했습니다. 러시아는 그런 권위 있는 대회에 참가한 적이 없습니다. 1997 년 경주에서는 이전과 같이 60 개가 아닌 한 클래스 (W-1993)의 요트가 시작되었습니다. 이미 1994-60년에 이러한 레이스를 위해 특별히 설계된 W-XNUMX은 최고의 측면에서 스스로를 입증했습니다. 그 이후로 요트는 더욱 빠르고 안정적이 되었습니다.
"Whitbread-60 Ocean Yacht Rules"는 현대 기술 및 스포츠 성과의 최고 수준에서 단일 돛대 단일 선체 요트 건설을 제공합니다. 그것들은 상당히 가까운 특성을 가져야 합니다. 이 문서는 선박의 안전 및 안정성에 대한 요구 사항을 구체적으로 강조합니다. W-60의 이면에 있는 아이디어는 요트 선수를 위한 경기장을 평평하게 하는 것입니다. 경주의 참가자와 주최자는 예를 들어 1989-1990 년 경주에서 발생한 경쟁자 사이의 너무 큰 격차에 지쳤습니다. 다른 크기의 선박의 가능성을 균등화하는 복잡한 공식에 따라 계산해야했습니다 우승자. 선박이 단단히 마감되고 결과가 가능한 한 간단하게 결정되는 하나의 고속 및 비교적 저렴한 클래스를 선택하기로 결정했습니다. 라이더들의 추천으로 1990년 60월, 세계 최고의 요트 디자이너 XNUMX명이 영국에서 모였습니다. 이 회의 후 Whitbread W-XNUMX이라는 새로운 클래스가 나타났습니다. 이것은 거의 동일한 특성을 가진 해양 경주 요트 제품군입니다. 길이, 면적 및 무게 값에 대해 허용 범위가 결정되었습니다. 그럼에도 불구하고 모든 선장, 디자이너, 돛 제작자 및 건축업자는 자신의 재능과 새로운 기술을 적용할 수 있는 충분한 기회가 있습니다. 차세대 W-60 요트의 속도 잠재력은 매우 높습니다. 이 등급 범선의 평균 속도는 20노트, 최대 속도는 최대 40노트입니다. 1990년대 경주에서 여러 세계 속도 기록을 세운 것은 W-60 등급의 약속을 가장 잘 증명하는 것입니다. 규칙에 따라 요트의 선체는 수밀 격벽에 의해 XNUMX개의 구획으로 나뉘며, 그 중 하나가 침수되면 요트는 계속 떠 있습니다. 케이스 W-60 - XNUMX층. 스티로폼은 두 개의 케블라 껍질 사이에 놓입니다. 접착 후 모 놀리 식 구조가 얻어집니다. 가로 세로 전원 세트의 전통적인 계획을 거부하면 구조를 강화하고 가장 강화된 장소에 하중 지지 요소를 배치할 수 있습니다. 모든 리깅 패스너는 복합 재료로 만들어져 금속 유사체에 비해 용기 무게를 크게 줄일 수 있습니다. 갑판은 특히 선수와 선미에서 엄청난 압축을 받기 때문에 요트의 속도는 선체의 강성에 의해 크게 영향을 받습니다. 특수 컴퓨터 프로그램은 중량을 최적화하고 하중을 최적으로 분배하는 데 사용됩니다. 1993-1994년 경주에서 첨단 항공 기술을 기반으로 제작된 Hetman Sahaydachny를 제외하고 대부분의 범선은 선체 박리로 고통받았습니다. 그 이유는 고효율 물 밸러스트를 사용하기 때문입니다. 강풍에서 훨씬 더 큰 바람을 운반할 수 있습니다. 즉, 선박은 기존 선박에 비해 큰 동적 압력과 충격 하중을 견뎌야 합니다. 따라서 1994년 레이스가 끝난 후 레이스의 가혹한 조건에서 선체의 파괴를 피하기 위해 특별한 기술 트릭을 개발했습니다. 1993-1994년 경주에서는 Bruce Farah의 설계에 따라 요트 XNUMX대 중 XNUMX대가 제작되었습니다. 그의 모든 배에는 L자형 용골이 장착되어 있었습니다. 얇고 좁은 철탑 위에 어뢰 모양을 닮은 XNUMX톤 무게의 거대한 납 전구가 매달려 있습니다. 표면적이 상당히 작은 새로운 용골은 기존 설계에 비해 날카로운 코스에서 양력 측면에서 상당한 이점을 제공했습니다. 그러나 힐링 시 벌브의 무게 중심이 뒤로 강하게 이동하기 때문에 선체에 부착된 지점에 큰 비틀림 하중이 발생합니다. 1997-1998년 경주 전에 디자이너들은 L-용골과 전통적인 T-용골 중에서 선택해야 했습니다. 모델의 분석은 그들 중 어떤 것도 특별한 이점을 나타내지 않았습니다. 고속에서 L자형이 바람직했다면 저속에서는 층류로 인해 T자형 용골이 됩니다. 컴퓨터 시뮬레이션도 도움이 되지 않았습니다. 그리고 풀에서 본격적인 테스트를 통해서만 최적의 형상을 선택할 수 있었습니다. 전통적으로 레이싱 요트의 방향타 부품은 탄소 섬유로 만들어졌으며 W-60도 예외는 아닙니다. 그러나 몇 가지 심각한 고장으로 인해 디자이너는 1997-1998년 경주에 대한 일부 전통적인 개념을 재고해야 했습니다. 따라서 새로운 세대의 방향타를 미세 조정한 결과 하중 분포, 상대 연신율 및 젖은 표면적, 다양한 모드에서 흐를 때의 모양이 최적화되었습니다. 처음에 "Hetman Sagaydachny"의 조향 시스템은 베어링에 최대 설계 하중이 가해졌습니다(하단은 9,2톤, 상단은 5,1톤). 설계자가 수정한 후 새 어셈블리의 무게는 하부 베어링과 상부 베어링 각각에서 19,2kg에 불과하며 최대 작업 하중은 36,1톤 및 19,6톤입니다. 참고로 요트 "오데사"의 스티어링 기어 무게는 약 480kg입니다! 수영장에서의 컴퓨터 모델링 및 현장 테스트를 통해 Farah의 팀은 개념적으로 모든 모드에서 더 가볍고 동시에 더 내구성이 있고 효율적인 마지막 레이스를 위한 새로운 휠을 만들 수 있었습니다. 이를 통해 이미 XNUMX세대인 신형 요트가 특히 고속에서 더 적은 저항으로 더 쉽게 관리할 수 있게 되었습니다. Tekhnika-Youth 잡지의 E. Platon은 "W-60 클래스 요트의 항해실은 현대적인 전자 장치와 컴퓨터로 포화 상태라는 점에서 최신 전투기의 조종석보다 열등하지 않습니다."라고 말합니다. 경주는 무엇보다도 내비게이터가 내린 결정의 질에 달려 있습니다. 실제로 모든 요트는 동일한 클래스이고 모든 요트(하나 제외)는 Bruce Far가 설계했으며 팀은 가장 높은 세계 자격을 갖춘 프로 레이서로 구성되어 있기 때문에 경주의 다른 조건은 참가자에게 동일합니다. 성공과 실패는 한 사람, 즉 책상 위에 웅크리고 앉아 컴퓨터와 날씨 지도를 보며 "요술"하는 내비게이터에 달려 있습니다. 해양 경주 동안 각 네비게이터는 자신의 방식으로 기상 정보를 수신하고 분석합니다. 최적의 코스를 결정할 때 그는 요트의 속도 특성, 다양한 돛 조합, 바람의 각도 및 강도도 고려해야 합니다. W-60 요트의 갑판실(윈치 구동축이 머리 위로 회전, 언제든지 스캘핑 가능)의 비좁고 비좁은 조건에서 수면 부족이 지속적으로 발생하고 습도 100%에서 정확한 계산을 수행하십시오. 열대 또는 남극해의 공기 및 수온이 XNUMX인 경우 - 열심히 일합니다. 따라서 W-60에서 최소 XNUMX대의 컴퓨터, 최소 XNUMX대의 통신 시스템(그 중 XNUMX대는 글로벌 위성, 위성 항법 시스템, 요트 상태 및 주변 날씨에 대한 정보를 수집하기 위한 자동화 단지); 레이더, 마침내 - 탐지 시스템 "사람이 배를 타고!". 그러나 나는 반복합니다. 현대 기술이 아무리 강력하더라도 조수일 뿐이며 결정은 항상 네비게이터에 의해 이루어집니다. 그리고 이 모든 복잡한 경제로 그는 지구를 9개월 동안 경주하는 동안 관리합니다. W-60의 레이스 중에는 스톰 스테이세일과 트라이세일 외에 38개의 돛이 허용됩니다. 그리고 보드의 각 단계에서 17을 넘지 않아야합니다. 전체 세트 비용은 약 $ 370000입니다. 돛은 요트의 엔진입니다. 이러한 엔진을 설계하려면 경주에서 바람의 세기와 방향을 알아야 합니다. 이를 기반으로 형상 및 공기 역학이 계산되고 재료 및 기술이 선택됩니다. 최적의 변형을 만들기 위해 레이스를 준비하기 위해 각 요트에 대해 150개 이상의 장비 옵션이 테스트됩니다. 팀은 일반적으로 경주용 항해 회사에서 일하거나 경험이 있는 세 명의 전문 선원으로 구성됩니다. 시작하기 전에 그들은 재봉틀에서 XNUMX시간 이상을 보내고 테스트 후 패널을 변경합니다. 풍동은 연구 프로그램에서 널리 사용됩니다. 속도 변화를 결정하기 위해 최첨단 레이더 시스템을 사용하여 두 척의 요트에 대한 비교 테스트가 진행되고 있습니다. "요트가 바람에 (압정으로) 가기 위해서는 - E. Platon이 씁니다. - 지속적으로 압정해야합니다 ( "바람을 통해"). W-60은 30도 각도로 갈 수 있습니다 (다른 곳보다 가파르게) 진풍에 이 코스의 메인세일과 스테이세일은 데크의 축에 최대한 가깝게 고정되어 있습니다. 페넌트의 속도(배의 속도를 합한 것)의 속도는 실제 속도의 두 배일 수 있습니다. 그러면 범선은 바람보다 빠릅니다! 걸프윈드보다 날카로운 코스(운반)에서는 메인세일이 W-60에 배치됩니다. jib-top - 전체 스테이세일 및 스테이세일 - 좁은 세이버 모양의 내부 스테이세일. 바람 각도가 90도(자이브)보다 약간 크면 평평한 비대칭 스피네이커인 리처가 지브 탑 대신 상승합니다. 더 완전한 코스(백스테이)에서는 리처가 주자(완전 비대칭 스피네커)로 대체됩니다. W-60 요트에는 상단 및 7/8의 두 가지 유형의 리처와 러너가 사용됩니다. 첫 번째는 약한 바람과 중간 바람에서 돛대의 맨 꼭대기까지 올라갑니다. 꼭대기, 두 번째는 강한 바람에서 높이의 XNUMX/XNUMX입니다. 1993-1994년 경주에서 주최측은 도달자와 주자의 직물 무게에 대한 인위적인 제한을 도입했으며 대부분의 경주 단계에서 이러한 돛의 최상위 버전을 사용할 수 없었습니다(XNUMX개 제외). 이제 제한이 해제되었습니다. 허리케인이 발생하는 동안 W-60에는 스톰 스테이세일과 트라이세일이 장착됩니다. 이것은 튼튼한 천으로 만든 비교적 작은 돛입니다." 오늘날 경주용 요트의 돛은 특수 적층 직물로 만들어집니다. 이 경우 돛의 한 부분 또는 다른 부분의 작업 하중에 해당하는 물질이 선택됩니다. 따라서 다른 패널을 함께 꿰맬 때 마치 다른 색상과 무게의 패널로 구성된 것처럼 돛이 얻어집니다. 1990년대 후반, North Sails는 3DL이라고 하는 일체형 이음매 없는 돛을 제조하는 기술을 개발했습니다. 이 돛은 고분자 필름과 고탄성 섬유로 만들어집니다. 그들은 특수 매트릭스에서 고온에서 함께 적층됩니다. 이음새가 없기 때문에 이러한 돛은 "패널"보다 훨씬 가볍습니다. 60-1997년 레이스의 W-1998 요트를 위한 첫 번째 메인세일의 무게는 90~100kg이었습니다. 그들은 "패널"전임자보다 두 배 가벼워졌습니다. 강화 섬유로 고탄성 PBO 섬유를 추가로 사용하여 무게를 75-80kg으로 더욱 줄일 수 있었습니다. 그리고 3DL 스테이세일은 "패널"에 비해 품질면에서 훨씬 뛰어납니다. 저자: Musskiy S.A.
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