Наклонный киль

Кантирующий киль — это форма парусного балласта , подвешенного к жесткой наклонной распорке под лодкой, которая может быть повернута на ветер по отношению к лодке под парусом, чтобы противодействовать кренящей силе паруса. Кантирующий киль должен иметь возможность поворачиваться либо на левый, либо на правый борт , в зависимости от текущего галса.

Традиционный яхтенный киль выполняет четыре функции:

• развитие боковой силы давления воды для сопротивления боковой аэродинамической силе от парусов и надстройки,
• физическое размещение балластной нагрузки как можно ниже,
• демпфирование качки для сопротивления воздействию энергии волн и взволнованной воды, а также
• вклад в курсовую устойчивость.

Традиционный плавниковый киль, направленный прямо вниз от лодки, не обеспечивает восстанавливающего момента , когда лодка находится на ровном месте. Кренящая сила ветра на парусах, таким образом, не нейтрализуется до тех пор, пока лодка не накренится на определенную величину, перемещая фиксированный киль наветреннее от центральной линии. Цель наклонного киля — позволить лодке идти ближе к уровню, что создает максимальную скорость, путем поворота киля на ветер и создания адекватного восстанавливающего момента, чтобы удерживать угол крена лодки ближе к уровню.

При использовании наклонного киля, выполняющего функции балласта, боковое сопротивление и управление можно контролировать отдельно с помощью крыльев (или пары крыльев, либо с каждой стороны, либо спереди и сзади ), например, швертов . Это обеспечивает гораздо более быструю маневренность, чем у традиционных килевых лодок , при этом обычно требуется около половины веса для балласта.

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

Первой яхтой с наклонным килем была «Fiery Cross», спроектированная Джимом Янгом (Новая Зеландия) в 1959 году. В этом устройстве наклонного киля рычаг был установлен внутри плавника под углом, а наверху он был соединен с вертикальным валом. Когда вал крутился вокруг своей оси, изогнутый рычаг давил на внутренние стенки плавника и наклонял его. ^[2]

Версия технологии была изобретена и запатентована CBF Technology в 1990-х годах. Первое использование наклонного киля в оффшорной гонке было на Mini Transat 1991 года под номером 29 Fouesnant la Foret, а затем на Vendee Globe 1996-7 годов, которую Пит Госс завершил на 50-футовой яхте Aqua Quorum , спроектированной Адрианом Томпсоном . Разработка яхты и события гонки подробно описаны в последующей книге Пита Close to the Wind . Последующее использование в крупных соревнованиях состоялось в сентябре 2004 года, когда пять лодок, использующих наклонный киль, в гонке Maxi Yacht Rolex Cup опередили ранее непобедимого чемпиона мира Alfa Romeo . Alfa Romeo II , разработанная Reichel/Pugh, имеет наклонный киль и двойные продольные крылья (CBTF).

Разновидностью наклонного киля является 3D-киль, изобретенный Франсуа Люка в 1998 году, который позволяет двигаться в трех направлениях (из стороны в сторону, вперед и назад, из стороны в сторону).

Первоначально использовавшиеся на больших яхтах макси , таких как maxZ86 , наклонные кили теперь начинают появляться на меньших лодках, таких как Open 60 , VO70 и Volvo Ocean 65 ^[3] (Volvo Ocean 65) океанских гоночных классов, а также на еще меньших Schock 40 и Classe Mini . Известно, что Schock 40, принадлежащая Тому Шоку, потеряла киль и перевернулась, что иллюстрирует фундаментальную проблему сложной конструкции киля: без киля большинство лодок не могут плавать прямо.

Лодки класса Volvo Open 70 в кругосветной гонке Volvo Ocean Race 2006 года , пожалуй, самые известные лодки, использующие наклонные кили для балласта. В то время как лодки прошлых лет показывали несколько процентов улучшения скорости в каждой гонке (гонка проводится каждые три года), класс VO70 показывает 30% улучшение скорости. 6,5-тонный балластный бульб, висящий на глубине более 16 футов (4,9 метра) под водой и способный наклоняться на 40 градусов, создает огромный восстанавливающий момент (более 130 000 фут-фунт-сил или 176 000 Н·м при ровном корпусе), позволяя лодке развивать скорость более 30 узлов .

Современная технология наклонного киля далека от совершенства. Одна область, в частности, пластины, герметизирующие отверстие, через которое проходит киль, склонны к протечкам. В отличие от шверта или киля, отверстие для наклонного киля должно допускать значительное боковое движение, что требует скользящих уплотнений.

У лодки Movistar возникли проблемы на 4-м этапе регаты Volvo Ocean Race , в 200 милях от мыса Горн , ночью 2 марта 2006 года. Она дала значительную течь, когда раздвижные пластины, закрывавшие отверстие киля, отвалились посреди ночи. Эта проблема уже возникала ранее. Кормовой шарнир киля Movistar отвалился и начал затапливать лодку. Они провели ремонт в Ушуайе на проливе Бигля . ^[4] Позже, на 7-м этапе, та же проблема возникла в северной части Атлантического океана. На этот раз было принято решение покинуть судно, и экипаж перешел на ABN AMRO TWO . Movistar продолжал передавать свои координаты в течение нескольких дней, но воздушный поиск не помог обнаружить судно, и оно было потеряно.

В гонке Velux 5 Oceans Race 2006/2007 (кругосветная гонка в одиночку) яхта Open 60 Hugo Boss под управлением Алекса Томсона была оставлена ​​в Южном океане из-за поломки гидравлических цилиндров, управлявших килем, что привело к катастрофическому отказу киля. Когда эта поломка привела к тому, что яхта едва не перевернулась, лодка была оставлена; Томсона спас другой участник гонки Майк Голдинг . 25 ноября 2006 года транспондер Sat C лодки перестал передавать данные. Брошенный корпус был найден выброшенным на берег Патагонии 9 лет спустя. ^[5]

В декабре 2016 года Wild Oats XI сошла с 72-й гонки яхт Сидней-Хобарт, сославшись на сломанный гидроцилиндр. Представитель гонки Брюс Монтгомери сказал, что Wild Oats XI не смогла переместить свой киль после поломки гидроцилиндра. «Это шестерня, которая управляет ее наклонным килем, который качается под лодкой», — сказал он. ^[6]

Ходили слухи, что яхта Alinghi, участвовавшая в международном чемпионате America's Cup Class 2007 , могла иметь наклонный киль. Это дало бы Alinghi преимущество перед ее претендентом на America's Cup 2007 , если бы претендент Emirates Team New Zealand также не имел качающегося киля. Комитет класса America's Cup под председательством Кена МакАлпайна вынес постановление 8 мая 2007 года, в котором говорилось, что наклонные кили и другие подвижные элементы категорически запрещены.

В последние годы были предложены устройства canting keel, в которых приводом служит не рычаг, как это было раньше, а что-то иное. Одним из таких устройств является canting kile с цепной передачей, который способен наклонять плавник на 90 градусов и более. Автором этого изобретения является Борис Кучуков. ^[7] Плавник и балластный киль должны находиться в воздухе, когда яхта, оснащенная таким устройством, движется. Теоретически это должно увеличить скорость яхты.

• Технология Canting Ballastic Twin Foil
• Кантинг Кил в журнале Gizmag
• Репортаж NPR о Volvo Ocean Race, 5 мая 2006 г.
• Информация о команде ABN AMRO VO70, включая сведения о наклонном киле.
• 5-я ежегодная церемония вручения наград SA Красочные комментарии по нескольким темам, связанным с наклонным килем, включая фотографию перевернувшегося Schock 40 .