VPLP объясняет
MikhailoffКонструктор яхт Лорио-Прево объясняет журналу Voiles & Voiliers почему одна из восьми новых лодок класса IMOCA выиграет Венди Глоб.
(Перевод: Михайлофф по просьбе Avral News. Статья 2018 года, т.е. немного устарела, но все равно огонь! Михайлофф, ты лучший.)
Светоч яхтенного дизайна гонки Венди Глоб в недрах своего кабинета компании VPLP (Van Peteghem Lauriot-Prévost ), Винсент Лорио-Прево предсказывает, что «если они не сломают свои фойлы, неизбежно одна из восьми новых лодок IMOCA выиграет ближайшую Венди Глоб». Объясняя концепцию летающих 60-футовиков и их фойлов, конструктор считает, что новое поколение - Charal, Arkéa-Paprec, Apivia, Hugo Boss, DMG-Mori, Advens, Corum и L’Occitane – заявит о себе, как намного намного более скоростное. И это впечатляет!
«Паруса и парусные яхты»: Винсент, есть несколько философий для этих новых прототипов. Вы начинали с Гийомом Вердье в 2006 с концепции Safran. Но с тех пор все эволюционировало…
Винсент Лорио-Прево: Вначале мы задумали лодку легкой и очень мощной в подводной части. Мы смирились с тем фактом, что придется потерять из-за увеличенной площади смачиваемой поверхности, но зато мы выиграем в восстанавливающем моменте (момент сил, противодействующий крену судна).
Тогда для уменьшения смачиваемой поверхности мы придумали лодку, которая может идти с очень большим рабочим креном (25-27°). Особенностью этого первого дизайна является наклон оси киля – тилт (англ. tilt): продольная ось качания киля была понижена от носа к корме - таким образом, когда плавник киля будет отклонен в сторону, создавался угол атаки к набегающему потоку воды, который в свою очередь вызывал вертикальную подъемную силу. Это позволило бы облегчить лодку, когда она набрала бы скорость. (Эта концепция "езды на киле" использовалась в последнем поколении лодок VOR и в 100% современных дизайнов яхт дивизиона proto Open 6.50 - AN)
Но был и недостаток: тилтованый киль создает при работе закренивающий момент, который уменьшает ходовую остойчивость ( la raideur à la toile - характеристика остойчивости лодки при воздействии ветра, выражается отношением откренивающего момента к восстанавливающему моменту с учетом гидродинамического качества всех поверхностей - М)
«Паруса и парусные яхты»: Что тогда в те времена было философией вашей первой лодки IMOCA
Винсент Лорио-Прево: Это была еще и позиция мачты, сильно смещенная назад – на 50% от длины лодки и даже больше, чтобы иметь грот со значительным удлинением (отношение длины передней шкаторины к нижней - М). Это важно, потому что когда шкипер берет риф, конфигурация парусов ухудшается, поскольку нижняя шкаторина грота укорачивается: сегодня длинные гики больше не актуальны…и к тому же спереди в такой компоновке больше места для генуи и геннакера впереди, это более эффективно на полных курсах.
«Паруса и парусные яхты»: И тилт киля еще используется?
Винсент Лорио-Прево: Да, поскольку киль с тилтом, когда киль полностью отклонен в сторону и лодка идет с креном, создает также силу бокового сопротивления за счет правильного угла атаки к потоку.
Тогда тилт достигал 5° на лодках умеренной ширины в миделе (5.50м) и для второго поколения с фойлами, но с мачтой и плавником киля по стандарту Safran 2. Мы задумали лодку более широкой в миделе (5.80м) для того чтобы быть более остойчивой с тилтом в 7.5° (для сравнения, на мини тилт 3-4° максимум! - AN) для создания еще большей подьемной силы, т.е. для того чтобы облегчить лодку еще больше.
Мы знали, что фойлы первого поколения большей частью скомпенсируют дефицит остойчивости, связанный со значительным тилтом… Все это стало результатов изменений принятых с новыми правилами, которые запретили использование киля из карбона в пользу полностью стальных, это вынудило сделать мачту более короткой и более тяжелой, что, в свою очередь, привело к ограничению удлинения грота. При этом, в начале исследований возник вопрос со спонсорами, заинтересованы ли они еще в создании новых лодок.
«Паруса и парусные яхты»: Тогда готовясь к Ванди Глоб 2016, с первой версией фойлов, относительно простых, задуманных для увеличения ходовой остойчивости и облегчения лодки на умеренно острых и полных курсах...
Винсент Лорио-Прево: Самый первый вопрос тогда был: с фойлами или без? Если бы мы поняли после первых навигаций, что выигрыш не убедителен, мы могли вернуться к конфигурации с прямым швертом, учитывая, что новые лодки с «тилтом» были очень широкие. Сегодня мы возвращаемся к ширине 5.50-5.70м, тогда как обмер IMOCA разрешает максимальную ширину в миделе равную 5.85м (ограничение установлено в результате инцидента с Cheminées Poujoulat)
«Паруса и парусные яхты»: И после последней Ванди Глоб все изменилось радикально!
Винсент Лорио-Прево: Мы знали, что лодки не были «фойлизированы» в достаточной степени.…Алекс Томсон сломал свой правый фойл, а Армель Ле Клеак неохотно использовал их на своей лодке за пределами своего опыта (скромного, поскольку он получил фойлы всего за 5 недель до старта гонки), который он имел перед выходом из Сабль-Д’Олонь. Лодки в 2016 году только частично шли в гонке с помощью фойлов.
«Паруса и парусные яхты»: И в 2016, шкиперы не могли изменять угол атаки фойлов при движении, то что разрешено сейчас…
Винсент Лорио-Прево: Да, теперь угол атаки фойла можно изменять вперед-назад прямо в колодце. Поэтому в соответствии с формой фойла ты можешь играться с настройкой угла атаки "шафта" /англ. shaft/ (плоская или изогнутая часть фойла, которая выходит из колодца) или с углом атаки законцовок фойла (почти вертикальная внешняя часть часть фойла). В первом случае, это позволяет настраивать фойл на полном бейдевинде-галфвинде и на полных курсах, во втором случае это увеличивает силу упора ветровому сносу на острых курсах. Поэтому в соответствии с формой и возможностями по регулировке, одни фойлы заточены на острые курсы, а другие более эффективны на полных. Все сегодняшние исследования имеют целью сделать эти фойлы более универсальными.
«Паруса и парусные яхты»: Это причина, по которой мы видим очень различающиеся фойлы на новых прототипах?
Винсент Лорио-Прево: По большей части, да. Banque Populaire VIII имеет маленькие S-образные фойлы. У фойлов La Fabrique выступающая из колодца часть достаточно сильно закруглена. Charal имеет фойлы достаточно изогнутые, которые очень эффективны на острых курсах. Apivia и aDvens(LinkedOut - AN) имеют выпуклые фойлы, достаточно мало выдвигающиеся из колодцев и которые не позволяют «взлетать» высоко: они скорее специализированы для полных курсов, но они в то же время остаются очень мощными и обеспечивают относительно стабильный полет.
«Паруса и парусные яхты»: А на Charal?
Винсент Лорио-Прево: Фактически, на Charal мы выбрали формы фойлов, которые обеспечивают достаточно медленный подьем из воды за счет подьемной силы крыльев, чтобы избежать срыва потока.
Поэтому крылья Charal скорее «глубоководные» и хорошо заглубляются в воду для того, чтобы лодка «взлетела». Это менее универсальные фойлы, но очень «живые», позволяющие сильно разгрузить лодку, которая тогда начинает идти поверх волн. Фойлы не выходят из воды, как корпус, да.
В недрах кабинета VPLP, компьютеры генерируют эксклюзивные формы корпуса для секретного колпинского проекта
«Паруса и парусные яхты»: Фактически, фойлы постоянно эволюционирут!
Винсент Лорио-Прево: Вначале, мы задумали фойлы с прямым "шафтом", скошенными (как винглеты у самолетов) законцовками и уменьшенным "локтем" (1-е поколение). Затем мы увеличили поверхность в промежуточной части (в локте, между шафтом и законцовкой), сделав ее плоской и выпрямили законцовки более вертикально (2-е поколение). Сейчас мы ориентируемся на искривленные фойлы с очень тонкими и удлиненными законцовками (3-е поколение). В конечном итоге на MACSF (первый Safran), кривизна промежуточной части позволяет сделать лодку более приемистой и сравнительно «летающей», но для стабильности в полете предъявляющей гораздо более строгие требования к шкиперу ( и настройке лодки)...
«Паруса и парусные яхты»: Шкипер сможет работать с настройкой угла атаки и величиной выпуска фойла из колодца…
Винсент Лорио-Прево: Он главным образом будет искать компромисс, а затем работать на руле(или, вернее, с автопилотом) и с настройкой парусов. И потом, есть фойлы в большей степени приспособленные к острым курсам, а есть другие – больше заточенные на полные, и поэтому нижняя часть корпуса, которая работает с ними в связке, очень разная.
«Паруса и парусные яхты»: Между Charal (проект VPLP) и Apivia (проект Гийома Вердье) или Arkéa-Paprec (проект Хуана Куюмджьяна) очень большая разница в корпусах...
Винсент Лорио-Прево: Нижняя часть корпуса у проектов Вердье и Хуана К. очень коробчатая (угловатая), со скулой, расположенной сравнительно низко, которая примет на себя нагрузку извне, как только лодка начнет крениться. Это даёт остойчивость формы корпуса. На Charal мы скорее искали возможность поднять скулы, закругляя и уменьшая ширину транца. Наша «философия» другая… мы сказали себе: с тех пор, как у нас появились фойлы - нет больше причин полагаться на корпус для создания восстанавливающего момента.
Мы пытаемся придумать корпус, который будет оказывать минимум сопротивления, поскольку нам не нужно больше жертвовать сопротивлением, чтобы иметь восстанавливающий момент. Новое поколение наших ИМОК - это все лодки, которые задумывались, как фойловые с самого начала. И это лодки, которые ходят сравнительно «на ровном киле», поскольку приподнимаются над водой. Они не имеют упора скулой, как Apivia или Arkéa-Paprec, которые должны развивать для этого гораздо больший крен. Эти лодки рассчитывают на восстанавливающий момент от корпуса: некоторые шкиперы думают, что есть курсы к ветру где фойлы вообще не будут существенно влиять (так и есть, похоже, клак клак клак! - AN)
«Паруса и парусные яхты»: Поэтому эти лодки будут сильно отличаться на ходу?
Винсент Лорио-Прево: Вначале они будут иметь восстанавливающий момент от своего широкого и мощного корпуса с заниженной скулой, затем от фойла: поэтому они должны идти достаточно закрененными и, если по той или иной причине фойл потеряет свою эффективность, корпус сможет принять эстафету, чего совсем не будет в случае таких корпусов, как у Charal, менее мощных, но более оптимизированных в плане сопротивления.
«Паруса и парусные яхты»: Есть также две «философии» шафта: вы отдаете предпочтение большим (впрочем как и Куюмджьян), в то время как Гийом Вердье предпочитает маленькие...
Винсент Лорио-Прево: На наш взгляд, чтобы фойлы были эффективными, не нужно, чтобы они работали слишком близко к поверхности воды. Такое положение влияет на стабильность и требует больше регулировок. Короткий шафт и удлиненная законцовка способствуют естественной регулировке подъёмной силы в зависимости от подъема корпуса над водой. Имея такой подход, мы смогли убрать лишний материал с поверхности корпуса и палубы для уменьшения массы лодки: чем лодка легче, тем она быстрее «встает» на фойлы.
«Паруса и парусные яхты»: Каков общий вес новых яхт?
Винсент Лорио-Прево: Примерно 8 тонн. 9 тонн к старту Ванди Глоб, без балласта. Сегодня фойл весит от 250 до 300 кг: с обвязкой (усиление и колодцы) мы добавляем почти 1 тонну к весу яхты… PRB, которая была весьма легкой лодкой при спуске на воду, весила тогда 7.2 тонны со своими маленькими швертами. После модификации под фойлы она подошла к 7.8 тонн, как минимум. Все лодки где-то между 8 и 9 тоннами.
«Паруса и парусные яхты»: Сейчас есть шкиперы, более или менее опытные в кругосветных гонках, такие как Алекс Томсон, который приблизился к десяти участиям в кругосветных гонках на IMOCA..
Винсент Лорио-Прево: Вот почему он был очень влиятелен и гиперактивен в создании концепции своей новой Hugo Boss !
«Паруса и парусные яхты»: Но вы же имеете целую «философию»! Вы определяете тип фойла и корпус…
Винсент Лорио-Прево: Вначале, мы определяли и фойл, и корпус в связке. Затем развивали каждый из их компонентов. Мы пытаемся прежде всего уменьшить вес и сопротивление, не теряя из виду развиваемую мощность в динамике. Поэтому мы отталкивались от Banque Populaire VIII (победитель Vendée Globe 2016), у которой мы взяли ширину и площадь смачиваемой поверхности, а следовательно и массу, с добавлением массы фойлов (тогда они весили только 180 кг): оказалось что массовые параметры сходны, поскольку новые фойлы стали более тяжелыми.
«Паруса и парусные яхты»: Но новые фойлы все-таки деформируются при нагрузке!
Винсент Лорио-Прево: Это принимается во внимание…Мы проводим испытания фойлов под нагрузкой. Мы не делаем этого с изделиями прямо из пресс-формы, а с фойлами уже "обкатанными", подвергшимися деформации. Также мы используем для этого компьютерное моделирование, который позволяет нам учесть деформацию... Метод, который используется для проектирования и фойла, разумеется, принимает во внимание его деформацию: шафт и законцовка не деформируются одинаковым образом под нагрузкой.
«Паруса и парусные яхты»: Мы также заметили, что законцовки фойлов (они, кстати, должны оставаться постоянно в воде?) становятся все длиннее и длиннее, все более удлиненными…
Винсент Лорио-Прево: Фактически, чем большее ты имеешь удлинение крыла, тем меньшее сопротивление создается. Чем тоньше профиль, тем меньше турбулентность. Чем больше удлинение, тем больше гибкости в фойле. Гибкость может также создавать большую стабильность подъемной силы, поскольку все перегрузки которые приходятся на законцовку влекут за собой временную деформацию этого участка. Наблюдается эффект амортизации, даже если мы немного теряем в ходовых характеристиках. И наконец, между средней скоростью и стабильностью на ходу – лучше всего компромисс. Мы не можем проводить исследования по гидродинамике не увязав их со структурными исследованиями.
«Паруса и парусные яхты»: С растущей скоростью лодок удары корпусов о волны будут все сильнее и сильнее…
Винсент Лорио-Прево: Вот почему, на наш взгляд, предпочтительнее «летать» высоко. Все-таки мы создавали формы хорошо несущие лодку вперед. У нас есть значительные плоские поверхности в подводной части, для того чтобы скорее отскакивать от вершин волн, чем резать их. Charal имеет заднюю подводную часть корпуса значительно поднятую вверх при среднем крене. Так сделано, чтобы облегчить подъем носа судна, опираясь на транец: мы искали способ поднять нос судна на ходу при 15° крена. Как только крен достигает 10-15°, лодка естественным образом приподнимает нос.
«Паруса и парусные яхты»: Таким образом вы отдаете предпочтение характеристикам лодки на полных курсах и галфвинде.
Винсент Лорио-Прево: На полных курсах нам не нужен большой восстанавливающий момент сил. На полных курсах нужно быть легким и с минимальной площадью смачиваемой поверхности. Есть лодки, которые валят по ветру до 140-150° истинного ветра, вряд ли мы будем ходить полнее. Придется найти способ увеличить VMG.
Поэтому нашим лодкам нужно будет идти острее, чем другим концептам: это более мокро, более хлопотно и вероятно поэтому Алекс Томсон решил сделать свой кокпит полностью закрытым. Надводный борт понижается к носу и на корму, чтобы выиграть в весе, и поднимается к середине, чтобы пройти тест крена на 110°, требуемый IMOCA. Мы также ищем способ максимально опустить центр тяжести: степс мачты находится в углублении, палуба изогнута в форме "крыла чайки" (буквой m - AN), а лебедки опущены глубоко в кокпит.
«Паруса и парусные яхты»: Вы поэтому опустили степс мачты…
Винсент Лорио-Прево: В пределах допустимого, поскольку у нас стандартная мачта, со стандартными аутригерами и определенным углом к вантам. Однако нужно завести оттяжку аутригера (фр. tirant : речь идет об отдельном элементе такелажа, функционально аналогичном ватерштагу, который противодействует силе натяжения вант, оттягивает нок аутригера вниз и заводится на корпус в нижней части надводного борта (см. картинку с Apivia) - М) на корпус лодки, поэтому если Arkéa-Paprec придумана с усилением на борту, чтобы завести ванты, мы предпочитаем для себя крепить ванты внутри корпуса, что более эффективно в прочностном плане, поскольку усилие легче распределить между наружной обшивкой и внутренними перегородками. Нужно еще понимать, что чем уже лодка, тем сложнее опустить степс мачты, поскольку вход вант в корпус тогда может оказаться ниже ватерлинии.
«Паруса и парусные яхты»: И все имеют почти одинаковый бульб…
Винсент Лорио-Прево: Есть некоторая разница, которая может достигать 200кг…Есть тенденция к более компактным бульбам, не таким удлиненным как торпеда (это увеличивает площадь смачиваемой поверхности). Нужно также, согласно правилам, крепить бульб к стандартному плавнику киля примерно посредине бульба. Киль отклоняется в сторону на 36° максимум, с точностью до 2° (это вызвано ограничением хода штока гидроцилиндра, который также стандартный), что заставляет бульб быть всегда в воде.
«Паруса и парусные яхты»: И наконец, эти новые лодки будут гораздо быстрее!
Винсент Лорио-Прево: На острых курсах (чего мало на Ванди Глоб), гонщики не будут идти прежним образом: они будут искать более полные углы, поскольку лодки, такие как Charal начинают "лететь" уже при 13 узлах истинного ветра. Поэтому немного увалившись, они выигрывают почти 4 узла, что позволяет идти быстро и с приблизительно такой же VMG. Фактически, реальная разница с предыдущим поколением будет только при определенных условиях, но тогда это будет выигрыш в 3-4 узла! Сегодня на курсах близких к галфвинду новые лодки на истинном ветре в 16 узлов идут 26-30 узлов…Тогда как «древние» лодки IMOCA ограничены 22-25 узлами.
Три поколения фойлов VPLP:
«Паруса и парусные яхты»: Итак, неизбежно, что один из этих новых прототипов выиграет ближайший Ванди Глоб.
Винсент Лорио-Прево: Да. Но не нужно ломать свои крылья. А то для изготовления новых фойлов нужно примерно шесть месяцев. Это означает, что если шкипер хочет сделать себе новую версию, он должен заказать их заранее. После гонки Transat Jacques Vabre, для этого останется уже очень мало времени....
(Огромное спасибо переводчику за титанический труд! При копировании - ставьте пожалуйста ссылки на оригинал и перевод)
⚓⚓⚓⚓
Больше горячих и неожиданных новостей из мира яхтинга и парусного спорта на нашем канале! Подпишись сегодня!
🌊🌊🌊🌊