§ 12. остойчивость яхт

          Высота центра парусности равна расстоянию между центром парусности яхты (ЦП) и центром ее бокового сопротивления (ЦБС). По вертикали ЦП почти совпадает с центром тяжести проекции парусов яхты (его находят графически). ЦБС обычно не совпадает с центром тяжести проекции подводной части судна, ибо округлые мелкосидящие корпуса хотя и имеют большую площадь, но создают очень небольшую силу бокового сопротивления. При самостоятельных расчетах можно считать, что ЦБС лежит на высоте центра тяжести погруженной поверхности шверта яхты.

          Сила дрейфа Д — величина переменная. Она зависит от квадрата скорости ветра, обтекающего парус, угла атаки, курса яхты, качества парусов.

Рис. 58. возникновение опрокидывающего момента.

равным ему по абсолютной величине, но направленным в противоположную сторону восстанавливающим моментом. Он развивается корпусом яхты при ее крене, откренивающим экипажем и различными выносными поплавками — аутригерами. Максимальный восстанавливающий момент, который способна развить идущая яхта (Мд), определяет ее остойчивость.
          Для расчетов остойчивости разборных парусников можно применять оправдавшую себя на практике приближенную формулу:

          В этом случае она может ходить острыми курсами при заметном волнении под парусами, которые при усилении ветра, вплоть до расчетного значения, можно нести в режиме создания максимальной тяги по курсу. Опасность опрокидывания, если не учитывать грубых ошибок экипажа и случаев применения несовершенных парусов, появляется только при усилении ветра свыше расчетной величины.
          Определение восстанавливающего момента разборных судов.
          Байдарки. Байдарки всегда стараются вести на ровном киле, без крена, поэтому восстанавливающий момент у них создается только экипажем (рис. 59). Сместившись к наветренному борту, экипаж создает момент 15—20 кгс • м. Этого вполне достаточно, чтобы в слабые и средние ветра нести вспомогательный парус площадью 2—3 м². При различных неблагоприятных факторах (шквалики, крупная волна, невнимательность экипажа) байдарка начнет крениться, и за счет этого возникнет дополнительный восстанавливающий момент порядка 15 кгс • м. В расчетах его не учитывают, и он идет в запас остойчивости.
         Тримараны. Спортивно-прогулочные тримараны, имеющие лишь страховочные поплавки, открениваются экипажем, а точнее — матросом. Восстанавливающий момент, который может развить откренивающий матрос, зависит от его веса, квалификации, быстроты реакции, удобства различных сидений и приспособлений для откренивания и может достигать значительной величины.

Рис. 59. Возникновение восстанавливающего момента однокорпусных яхт.

Рис. 60. Восстанавливающий момент тримаранов.

           Катамараны переворачиваются гораздо резче других судов, поэтому при плаваниях не допускают отрыва от воды их наветренных поплавков. (Спортивные катамараны ходят на одном поплавке, для чего нужны специально отработанная техника и хорошая подготовка экипажа. Даже в этом случае риск опрокинуться остается большим.)
           Швертботы. Восстанавливающий момент швертботов создается корпусом (при его крене) и откренивающим экипажем (см. рис.59). Чем больше вес экипажа, чем тяжелее швертбот, тем он более остойчив. Особенно сильно остойчивость швертбота зависит от его ширины (зависимость от квадратичной до кубической) и от полноты ватерлиний.

Рис. 61. Восстанавливающий момент катамаранов.

          Восстанавливающий момент швертбота в зависимости от угла крена можно подсчитать по специальным методикам, описанным в литературе, но расчет этот трудоемок и недостаточно точен. Для самодеятельных судостроителей более подходит следующий путь. При проектировании нового швертбота его остойчивость принимают по наиболее близкому прототипу и кренированию модели корпуса, потом уточняют при кренировании готового корпуса, а уже затем окончательно проектируют парусное вооружение.
          На швертботах, как и на байдарках, в основном откре-нивает матрос. В условиях туристских плаваний для него надо предусматривать удобные, желательно мягкие сиденья по бортам судна, допускающие большую свободу движений и положений. Иначе матрос быстро устанет и будет совершать ошибки, чреватые купанием. Для рулевого предусматривается возможность быстрого перемещения с борта на борт, чтобы он мог своевременно подстраховать матроса и эффективно откренивать при резких усилениях ветра.
           Расчетный и максимальный ветры, выдерживаемые яхтой. Чтобы подсчитать требуемую величину восстанавливающего момента по формуле (15), надо задаться какой-то определенной величиной расчетного ветра — максимального ветра, при котором безопасность яхты обеспечивается только ее конструкцией.
           Для туристских яхт расчетный ветер должен быть не менее 8—10 м/сек, что обеспечивает безопасный, спокойный характер плавания, уверенное и быстрое прохождение больших маршрутов.
           Для спортивно-прогулочных судов расчетный ветер ниже — 6—8 м/сек. Их перегружают парусами, чтобы уже в средний ветер ходить с высокой скоростью. В сильные ветра остойчивость значительно увеличивают за счет энер-ичного откренивания, а опрокидывающий момент уменьшают, неся паруса под малыми углами атаки. Однако ходить в дальние походы на яхтах, перегруженных парусами, не стоит. Условия шторма наступают для них уже в средний ветер, и экипажам либо приходится вести постоянную борьбу со стихией, либо отсиживаться на берегу в ожидании хорошей погоды. На многих водоемах ветры силой 8—12 м/сек могут дуть неделями. Как показывает практика, для увеличения средней скорости прохождения больших маршрутов выгоднее наращивать не площадь парусности, а именно остойчивость судов.
           Для разборных парусников, рассчитанных на плавание прибрежной зоне морей и больших озер, расчетный етер должен быть не менее 10—12 м/сек. Иначе они не обеспечат безопасности плавания на большом волнении, когда фактическая остойчивость становится значительно ниже рассчитанной для гладкой воды, на них тяжело будет отлавировать к берегу в условиях начинающегося отжимного шторма.
           Кроме расчетного ветра большое практическое значение имеет величина максимального истинного ветра, который данная яхта может выдержать на острых курсах без риска опрокинуться.

            Чтобы яхта могла ходить при расчетных ветрах, она должна быть не только остойчивой, но и прочной. Действительно, если просто увеличить объем боковых поплавков тримарана в 2 раза, то он не станет вдвое остойчивее, ибо остойчивость будет определяться уже не объемом поплавков, а прочностью поперечных балок. Это очевидное положение часто забывают, за что приходится расплачиваться. Например, на ленинградских соревнованиях “Белые ночи-80” при повторяющихся шквалах до половины байдарочных тримаранов ломалось на дистанции, некоторые из них опрокидывались.
            Кроме поперечных балок на разборных судах подвергаются нагрузкам продольные балки и фермы, стрингера поплавков, мачты, узлы соединения различных деталей, шверцевые и рулевые устройства, корпуса, которые испытывают изгибающие и скручивающие усилия и выдерживают удары волн.
            Повышение прочности судна вызывает увеличение его веса, но на это надо идти. Вес судна можно снижать только за счет более рациональных конструктивных решений и аккуратного изготовления всех узлов и деталей. Попытки произвольно облегчить основные силовые элементы судна без их предварительного расчета и серьезных натурных испытаний приводят к тому, что они хорошо работают лишь до первого серьезного ветра.
            Силовые рамы разборных судов. Все нагрузки от парусного вооружения, волн и откренивающего экипажа воспринимаются на неразборных яхтах прочными корпусами. Такое решение подходит и для некоторых разборных парусников, например для парусно-гребных байдарок и легких швертботов с мягкой оболочкой и прочным набором. Прочность судов с относительно большими парусами выгоднее наращивать не усиливая их набор, а вводя более простые в сборке и надежные в работе накладные силовые рамы. Для катамаранов и тримаранов с надувными поплавками использование рам вообще единственный выход, ибо самодельные недостаточно прочные и герметичные надувные поплавки не держат высокого давления, отчего собственную их прочность и жесткость нельзя принимать в расчет.
            Рассмотрим некоторые типы силовых рам.

Рис. 62. Примеры плоских накладных силовых рам.

еще одну вспомогательную поперечную балку, а ванты внизу раздваивают и ведут их ветви к оконечностям обеих балок. При этом довольно полно используется их суммарная прочность.
             А-образная рама (рис. 62, в) — вариант Т-образной, но для обеспечения хорошей обитаемости носовой части судна одна продольная балка заменяется двумя, идущими снаружи кокпита. Если балки сделать достаточно прочными и жесткими, например, подкрепив их шпрюйтовыми растяжками, судно можно вооружать шлюпом.
             Эта рама подходит для тримаранов с центральным надувным поплавком, ибо продольные балки обеспечивают горизонтальное положение боковых поплавков и в то же время за счет гибкости концов передней поперечной балки боковые поплавки могут в значительных пределах менять свой дифферент при встрече с большими волнами.
             Н-образная рама (рис. 62, г). Две прочные продольные балки, закрепленные по бортам судна, связываются между собой подмачтовой балкой, кормовой балкой-стяжкой и через мачту четырьмя вантами. При достаточной прочности мачты и продольных балок рама не скручивается даже при энергичном откренивании яхты с кормы, со штатного места рулевого, и может обеспечивать продольную прочность и жесткость судна.
             Хорошо работает и другой вариант этой рамы, когда ванты заменяются четырьмя трубками-распорками, которые идут не к самой мачте, а к мачтовому стакану, в который вставляется свободностоящая мачта.
             Использование бакштагов (рис. 62, д). На однокорпусных яхтах расстояние между мачтой и вант-путенсами по длине судна получается небольшим и соответственно силы в системе мачта — ванты — корпус достигают очень больших величин, особенно на полных курсах. Кроме того, если рулевой будет откренивать яхту с кормы, то из-за большого расстояния между его местом и вант-путенсом создается значительный момент, скручивающий яхту винтом. Избегают таких неприятностей, применяя бакшта-ги — снасти, идущие от верхней части мачты к бортам яхты в районе ее кормы. Бакштаги значительно разгружают мачту, корпус и позволяют туго набивать передние шкаторины стакселей. Однако обычные бакштаги имеют существенный недостаток: их надо вовремя раздавать перед поворотами фордевинд. При непроизвольных поворотах, когда гик с силой ударяет по бакштагу, он может сломаться сам, а при излишней жесткости силовой рамы парусного вооружения пиковые значения сил при ударных нагрузках достигают очень больших величин — может сломаться мачта. Во всех случаях реальной остается угроза опрокидывания. По этим причинам безопасней применять автоматически отдающиеся бакштаги. Их закладывают за гладкий нагель, расположенный перпендикулярно продольной оси судна, с помощью металлического срывного колечка. При ударе гика о бакштаг колечко слетает с нагеля и бакштаг отдается.
             Треугольные рамы (рис. 62, е, ж). Их работа основана на том, что треугольные рамы из труб не скручиваются. Если в треугольную раму завязать две прочные продольные балки, например фальшборта (см. рис. 62, ж), можно значительно уменьшить скручивание корпуса при открени-вании его рулевым. Возможно использовать и раздвоенные снизу ванты, что облегчает общую компоновку судна.
              Если яхта энергично откренивается с кормы, можно установить и кормовой нескручивающийся треугольник. Получится уже ромбовидная силовая рама (рис. 62, з).
              Жесткие и эластичные силовые рамы. В дальнейшем под жесткими будем подразумевать силовые рамы в виде пространственных ферм, которые не деформируются при возрастании нагрузок вплоть до предельных, вызывающих их разрушение. Эластичные рамы, как правило, плоские в плане, могут несколько скручиваться и прогибаться под нагрузкой в пределах упругих деформаций своих элементов. Принципиальная разница в работе рам следующая. Жесткие рамы сохраняют свою форму стабильной во всем диапазоне рабочих нагрузок, но боятся ударных нагрузок. Чем жестче рама, чем меньше она деформируется при ударе, тем выше значения пиковых сил, действующих на ее элементы. Достоинство эластичных рам — их живучесть. Энергия ударов гасится при деформации рамы на значительную величину, а поскольку силы, развивающиеся при ударе в элементах рамы, обратно пропорциональны деформации, они не возрастают до значительных величин. Это повышает надежность работы рам, облегчает их расчет и позволяет делать запас прочности рам небольшим, что снижает их вес.
               Пока мало применяются безусловно перспективные жесткие рамы с эластичными вставками. Эластичную вставку вводят в элемент фермы, работающий на растяжение. Деформируясь при опасном возрастании нагрузок, она предотвращает разрушение рамы.
               Вопрос о выборе типа рамы в каждом конкретном случае

Рис. 63. Т-образная силовая рама парусного вооружения, подкрепленная шпрюйтовыми растяжками.

решается особо. При этом надо различать силовые рамы корпусов, мостов многокор-пусников, поплавков и парусных вооружений.
           Приведем несколько примеров.
           Силовые рамы корпусов на однокорпусных яхтах стремятся делать жесткими. Действительно, корпус с волнообразной килевой линией, или скрученный винтом, будет иметь большое гидродинамическое сопротивление. Вместе с тем однокорпусные яхты не боятся ударов о волны, ибо относительно тихоходны, имеют значительную килеватость корпуса в носу и прочный набор.
            Силовые рамы парусных вооружений включают мачты и элементы, воспринимающие нагрузки от мачты, штагов и вант. При вооружении судна шлюпом силовые рамы обязательно делают жесткими, иначе нельзя избежать прогиба штага при усилении ветра. Один из способов обеспечения жесткости рамы показан на рис. 63. При Т-образной раме снизу как продолжение мачты ставят распорку и от ее конца ведут шпрюйтовые растяжки из стального тросика к штаг-путенсу и вант-путенсам.
            В большинстве случаев повышение жесткости рамы парусного вооружения не вызывает повышения жесткости рамы корпуса.
            При вооружении судна кэтом и кэтом с вспомогательным стакселем не стоит значительно увеличивать жесткость рамы парусного вооружения, чтобы не снижать ее терпимость к ударным нагрузкам.
            Силовые рамы надувных поплавков тримаранов делают по жесткой и по эластичной схеме. В простейшем случае продольная прочность и жесткость поплавков обеспечиваются двумя трубами — стрингерами. Они хорошо зарекомендовали себя в работе на судах самых разных конструкций.
            Когда строители не располагают трубами необходимого сечения для стрингеров, особенно при больших поплавках тримаранов с центральным надувным корпусом, поплавки подкрепляют продольными фермами. Их конструкцию (см. рис. 133) выбирают в соответствии с конкретными требованиями и имеющимися материалами. Чтобы смягчить удары поплавков, подкрепленных жесткими фермами, о волны, их носовые оконечности иногда выполняют килеватыми, для чего на цельноклееных поплавках в носовой части делают 1—3 горизонтальные стяжки-диафрагмы. На поплавках, состоящих из камеры и обтекателя, в носовую часть обтекателя вставляют или зафор-мовывают различные каркасы.
             Силовые рамы мостов тримаранов почти исключительно делают эластичными. Действительно, если небольшим боковым поплавкам тримарана жестко задать горизонтальное положение, то из-за своего малого объема они не смогут быстро всплывать на гребни встречных волн и будут вынуждены разбивать волны носом. На это тратится определенная энергия, что снижает скорость судна. С ростом волны и скорости еще быстрее растет сила ударов поплавков о волны, что может оказаться опасным для их прочности.
             Если же позволить поплавкам изменять в определенных пределах свой дифферент относительно центрального корпуса, они смогут всплывать на волны и не разбивать их, а плавно описывать их профиль. Тримаран пойдет мягче, скорость возрастет, а нагрузки на силовую раму моста значительно уменьшатся.
             Силовые рамы мостов катамаранов. Мосты катамаранов из двух байдарок обязательно надо делать эластичными, а байдарки крепить к мостам шарнирно. В противном случае на косой волне наборы байдарок будут работать с большими перегрузками. После одного похода по Онежскому озеру на жестком катамаране наборы байдарок пришлось буквально разгибать.
             О силовых рамах надувных катамаранов подробно рассказано в § 19.
              Комплексная проверка прочности судов. В принципе можно сделать полный силовой расчет разборного парусного судна, но практика показывает, что он не дает требуемой точности даже при выполнении специалистами. В частности, при подготовке к промышленному выпуску катамарана “Альбатрос”, несмотря на обнадеживающие результаты расчетов, в конечном итоге так и не удалось облегчить основные силовые элементы судна по сравнению с самодельным прототипом — катамараном “Аргонавт”, где они определялись в основном опытным путем.
             Основным и наиболее надежным методом комплексной

Рис. 64. К расчету прочности поперечных балок Т-образных рам.

              Проверим, как будет нагружать балку на острых курсах наветренная ванта. При этом рассмотрим худший случай, когда матрос не сидит на балке, а откренивает судно из кокпита. Силу, развиваемую парусами, примем А = 30 кгс (ибо на острых курсах вымпельный ветер, действующий на парус идущей яхты, значительно сильнее, чем на полных курсах). Используем приближенную формулу:

Таблица 3

            При подсчете изгибающего момента кормовых участков стрингеров дополнительную динамическую силу можно брать в пределах 0,25 Рп корм.

Рис. 65. Проверка прочности балок опытным путем.

Рис. 66. К расчету стрингеров поплавков.

            Для поплавков, имеющих большие пролеты между поперечными балками, делают проверочный расчет прочности стрингеров на средних участках:

            Если продольная прочность поплавков обеспечивается жесткой фермой, надо проверять достаточность ее прочности при постановке поплавка на два гребня соседних волн. При этом отношение высоты волны к ее длине берут как 1:7.
            Учет концентрации напряжений в узлах соединения труб. При некоторых способах крепления стрингеров к поперечным балкам в вертикальной плоскости стрингеров сверлят отверстия, которые значительно уменьшают их фактическую прочность.
            Например, если в верхней части (в зоне сжатия) трубы из сплава Д16Т сечением 30х1 мм просверлить отверстие диаметром 5,5 мм, прочность трубы-стрингера уменьшится на 25%.
            Если такое же отверстие просверлить в нижней части (в зоне растяжения), прочность трубы уменьшится почти в 2 раза. Если между стрингером и поперечной балкой не проложить резиновой прокладки, то из-за концентрации напряжений в точке контакта труб прочность стрингера при нагружении его изгибающими нагрузками уменьшится на треть.
            Проверка прочности балок катамаранов. Балки спортивно-прогулочных катамаранов, у которых прочность делается выше их остойчивости, рассчитывают по методикам, разработанным для неразборных катамаранов с жесткими поплавками (см. Ю. С. Крючков, В. И. Лапин. Парусные катамараны. Судостроение, 1967). Для разборных туристских катамаранов, остойчивость которых делается значительно выше их прочности, подмачтовую балку можно рассчитать по формуле:

            Если поперечные балки катамарана связаны между собой прочной центральной продольной балкой, перераспределяющей нагрузки между ними, прочность отдельных балок может быть вдвое ниже.

Рис. 67. Боковое сопротивление яхты.

Рис. 68. Ход яхты с дрейфом:
слева — шверт работает недостаточно эффективно, и яхта дрейфует под ветер;справа — шверт развивает излишнюю силу, и яхта дрейфует на ветер.

Рис. 69. Различные дефекты шверта и их влияние на уменьшение подъемной силы:
1 — каверна р зоне разряжения: 2 - нарушение профиля; 3 и 5 — забоина; 4 и б — заклепка.

Рис. 70. Работа швертов и шверцев различного сечения.

Рис. 71. Форма атакующих кромок швертов и шверцев.

Рис. 72. Изменения парусной центровки яхты при изменениях курса:
слева — яхта приводится; в центре — яхта уцентрована; справа — яхта уваливается

сопротивления корпуса, можно считать, что ЦБС яхты, вокруг которого она вращается в горизонтальной плоскости, находится в районе центра тяжести проекции погруженной площади шверта на расстоянии 35% его ширины от передней кромки.
           Условие равновесия яхты получим из рис. 73. На горизонтальной проекции яхты отложим все силы, действующие на яхту, и расстояния от линий действия этих сил до ЦБС (шверта). Яхта будет уцентрована при условии:

           В формуле, если сила стремится привести судно, ее берут со знаком “плюс”, если увалить — со знаком “минус”. Точка приложения аэродинамической силы паруса при работе на закритических углах атаки совпадает с центром тяжести проекции паруса, а при уменьшении угла атаки перемещается ближе к мачте, вплоть до 35% его ширины, тем больше, чем меньше угол атаки и чем выше К паруса. Если яхта ходит с креном, учитывают перемещение ЦП из-за крена.
          Работа руля. Для центровки яхты важно, что величина и направление действия аэродинамической силы паруса меняются в широких пределах при всех изменениях положения паруса относительно корпуса, при заходах ветра, при случайных срывах потока на парусе. Волны, изменения крена байдарок и швертботов, изменения нагрузки на боковой поплавок тримарана дополнительно нарушают центровку. Все нарушения центровки компенсируются работой руля. При этом прямолинейное движение яхты сохраняется.
           Перо руля должно отклоняться под ветер, если яхта приводится, или на ветер, если уваливается. Второй случай невыгоден, ибо подъемные силы руля и шверта направлены в разные стороны (Ry _шв. вычитается из Ry _p.) и яхта идет с повышенным дрейфом.

Рис. 73. Схема для расчета центровки яхты.

             Чтобы этого не происходило, яхты заранее настраивают на приведение, тогда руль и шверт совместно участвуют в создании силы бокового сопротивления. Диапазон реальных изменений центровки довольно большой, поэтому и запас по приводящему моменту тоже берут значительным. Чтобы руль мог создавать требуемый уваливающий момент без создания значительной силы лобового сопротивления, его площадь берут такой, при которой рабочие углы атаки не превышали бы 3—5°, когда К руля остается еще достаточно высоким.
             Эффективность работы руля зависит не только от его площади, но и от расстояния между ним и швертом, между рулем и центром парусности. При проектировании новых яхт всегда стремятся разнести на максимальное расстояние руль и шверт, руль и мачту. Последнее очень важно для байдарок, у которых корпус сам имеет значительное лобовое сопротивление и в положении левентик центр парусности может оказаться позади центра бокового сопротивления корпуса, и даже при поднятом шверте байдарка не сможет самостоятельно увалиться из положения левентик.
             Максимальный приводящий момент паруса развивают на полных курсах. Поэтому окончательно уточняют требуемую площадь пера руля только после испытания яхты на курсе фордевинд в сильный ветер. Часто оказывается, что для уверенного плавания полными курсами требуется руль большей площади, чем для лавировки.
             В последние годы наблюдается тенденция к увеличе-нию площади рулей всех разборных яхт, что позволяет сделать их более управляемыми, а следовательно, и более безопасными. Некоторое увеличение лобового сопротивления больших рулей — вполне допустимая плата за улучшение управляемости и сокращение времени, затрачиваемого на повороты.

Рис. 74. Схемы расположения рулей, швертов и шверцев.

хорошо уцентрована, если в средний ветер на курсе бейде-винд она слегка приводится при поднятом руле. В этом случае линия действия аэродинамических сил проходит чуть позади ЦБС шверта и корпуса. Руль в основном служит лишь для изменения курса. Его площадь делают небольшой и при прямолинейном движении отклоняют на очень малый угол. При таких условиях руль имеет незначительное лобовое сопротивление, что увеличивает ходкость яхты.
            Иногда эта схема применяется и на разборных судах, например на байдарочных тримаранах. Для байдарок важна хорошая центровка, ибо они имеют небольшие штатные рули и небольшую прочность всего рулевого устройства.
            Два шверца симметричного сечения и обычный руль (рис. 74, б). Схема работает, как и предыдущая, и тоже позволяет добиться хорошей центровки яхты с небольшим рулем. Недостаток схемы — значительный вес и увеличенное лобовое сопротивление двух шверцев. Их суммарная площадь должна быть больше, чем у одного шверта, ибо они работают в поверхностном, более возмущенном корпусом слое воды и имеют большие потери подъемной силы на границе вода — воздух. Достоинство — относительно малые размеры шверцев, что на крупных разборных парусниках иногда имеет решающее значение, и возможность продолжать лавировку после поломки одного из шверцев.
            Один шверц симметричного сечения (рис. 74, в). Работает эффективнее двух шверцев и имеет меньший вес. Особенность схемы — изменение центровки при изменениях галса. При расположении шверца с правого борта приводящий момент на правом галсе будет большим, чем на левом.
            Один шверц симметричного сечения с регулируемым углом атаки (рис. 74, г). Чтобы позволить яхте ходить почти без дрейфа (это значительно снижает ее лобовое сопротивление за счет уменьшения суммарного индуктивного сопротивления шверца и корпуса), шверц ставят не параллельно продольной оси судна, а под положительным углом атаки к потоку. При перемене галсов угол атаки шверцев меняют в пределах ±3—4°. В некоторых случаях угол атаки шверца меняется автоматически. Конкретный пример конструктивного решения узла шверцев с ручной регулировкой угла атаки показан на рис. 104.
            Два попеременно опускаемых шверца асимметричного сечения (рис. 74, д). Такие шверцы имеют повышенную подъемную силу, следовательно, их можно делать меньшей площади, чем симметричные. На галсе опускается лишь один шверц — с борта, где находится парус. Второй шверц поднят. Это обеспечивает одинаковую парусную центровку яхты на обоих галсах.
           Другое достоинство схемы — малое расстояние по горизонтали между центром парусности и рабочим шверцем, что приводит к меньшим изменениям центровки при изменениях курса, например при переходе с крутого бейдевин-да на полный. Хорошая центровка позволяет добиться уверенной управляемости яхты даже при небольшом руле. В частности, на байдарках “Салю+” при парусности 4,5—7 м² оставляют штатное перо руля.
           В дальних походах выявилось еще одно важное преимущество двух шверцев — повышенная надежность. В малонаселенной глухой местности поломка единственного шверца (шверта) — серьезная авария. Второй шверц позволяет продолжить поход. При плаваниях по большим водоемам второй шверц прямо повышает безопасность. Если при сильном отжимном ветре рабочий шверц сломается, то, опустив шверц с подветренного борта, можно достигнуть берега. Судно пойдет менее круто к ветру, с заметным дрейфом, но все же пойдет. В этих случаях остается также возможность сменить галс.
           Эта схема, одна из самых совершенных с точки зрения гидродинамики, является одной из наиболее применяемых на разборных судах с парусностью 4,5 м² и выше.
           Два асимметричных широко разнесенных шверца (рис. 74,е). Из теории следует, что менять центровку можно, перемещая шверт или шверц не только вдоль, но и поперек судна. Удаление шверца от диаметральной плоскости судна в сторону подветренного борта равносильно его перемещению от мачты в корму. Используя это положение, шверцы можно относить вперед и размещать не на специальной шверц-балке, загромождающей кокпит, а на подмачтовой балке. Все преимущества предыдущей схемы сохраняются.
          Центральный шверт и руль увеличенной площади (рис. 74, ж). Во всех предыдущих случаях преследовалась цель — наилучшим образом отцентровать яхту и максимально разгрузить руль. Это важно, например, для байдарок, у которых усиление рулевого устройства связано с определенными трудностями. У разборных яхт других типов рули могут выдерживать значительные нагрузки. Их сознательно задействуют для постоянного создания силы бокового сопротивления, т. е. используют как рулишверты. Хорошо уцентровывать такие яхты необязательно, а часто и не нужно. Например, на легких коротких швертботах, если шверт поставить на расчетном расстоянии от мачты, швертовый колодец недопустимо загромоздит кокпит и окажется позади основных силовых узлов корпуса. Это потребует дополнительного усиления и усложнения набора.
           Чтобы руль развивал требуемую силу при малом лобовом сопротивлении, т. е. при углах отклонения не более 3—5°, его площадь приходится делать довольно большой. Площадь шверта при этом можно соответственно уменьшить, что снизит его вес и сделает более надежным в эксплуатации и удобным в транспортировке.
           Дополнительное, очень существенное преимущество данной схемы — повышенная управляемость яхт на полных курсах. Показательно, что на самых различных туристских судах, даже хорошо уцентрованных, строители прямо завышают площади рулей, чтобы обеспечить запас по управляемости в экстремальных условиях.
           Шверцы асимметричного сечения и руль увеличенной площади (рис. 74, з). Схема аналогична предыдущей, но один центральный шверт заменен двумя более эффективными и живучими шверцами асимметричного сечения. Как правило, их ставят с начальным углом атаки к потоку. Применение такой схемы, в частности на катамаранах с надувными поплавками позволило повысить их управляемость и поворотливость до уровня швертботов.
           Рулъ-шверт на байдарке (рис. 74, и). Длинные узкие байдарки сами обладают значительным боковым сопротивлением и могут ходить без шверцев с хорошими парусами до 70° к ветру. Если боковое сопротивление парусной байдарки увеличить за счет применения большого руля, она пойдет еще круче. Получается легкое компактное парусно-гребное судно. В этом случае крепление рулевой коробки к корпусу усиливают, а мачту ставят посередине кокпита. Все недостатки управляемости такого судна, например, во время поворотов компенсируют энергичной работой веслами.
           Катамаран с рулем-швертом (рис. 74, к). Стремление уменьшить вес судна за счет полного отказа от швер-тового устройства привело к появлению катамаранов с одним рулем-швертом, закрепленным на задней балке мостика. При этом центровка яхты остается нормальной. Вес катамарана действительно удалось уменьшить, но идеального решения не получилось. По ходкости на лави-ровке и по управляемости такие катамараны уступали сделанным по предыдущим схемам. Для улучшения управляемости и облегчения поворотов делались попытки увеличить килеватость носовых оконечностей поплавков, ввести небольшой вспомогательный шверт на передней балке и даже установить небольшой передний руль (рис. 74, л), но при этих дополнениях схема лишается своего основного достоинства — простоты.
           Шверт-руль с кормовым парусом А. Катайнена (рис. 74, м). Шверт-руль и мачта объединяются в одном компактном узле, навешиваемом на транец судна. Установка паруса при этом практически не ухудшает обитаемости судна, но из-за резкого нарушения центровки, которое ничем не компенсируется, яхты с таким вооружением ходят и управляются неудовлетворительно. На туристских судах подобную схему применяют лишь в единичных случаях и только когда есть возможность свободно пользоваться веслами.
           Диагональная схема (рис. 74, н). Руль и шверц примерно одинаковой площади размещают по диагонали яхты. Шверц крепят на подмачтовой балке с левого борта, а руль — на корме с правого борта. Их общий центр бокового сопротивления лежит в диаметральной плоскости судна, на достаточном удалении от мачты и существенно не перемещается при перемене галса, чем достигается хорошая начальная центровка яхты. Все нарушения центровки компенсируются незначительными отклонениями большого руля. Хорошая управляемость сохраняется и на полных курсах при поднятом шверце. Первоначально такая схема была применена на катамаране Е. Кузнецова, но особенно удачной оказалась для коротких надувных лодок, у которых вдоль бортов идут продольные балки силовой рамы; к одной из них и крепится руль.