Cамый быстрый
Детище француза Алена Тиболта - самая быстрая парусная яхта на планете. Тебо придумал и построил ее ради того, чтобы исполнить свою давнюю мечту - обойти вокруг света за 40 дней. Этот парусный тримаран на подводных крыльях построен из карбона и титана.
Благодаря крыльям на определенной скорости корпус яхты поднимается над водой. Чем меньше площадь контакта с водой, тем выше скорость. Hydroptere обгонит не только парусник, но и большинство моторных яхт и даже скоростных катеров. Собственный рекорд тримарана на сегодняшний день - 61 узел (112 км/ч).
Самый роскошный
Венчурный капиталист, живая легенда Силиконовой долины Том Перкинс привык к рискованным проектам. Его 88-метровая яхта Maltese Falcon стала вызовом традиционным технологиям и канонам яхтостроения.
На судне использовано инновационное парусное вооружение DynaRig. Три вращающиеся вокруг своей оси мачты из карбонового волокна несут изогнутые реи, на которых растягиваются паруса. Изменяя угол постановки парусов и их общую площадь, Maltese Falcon подстраивается под любые ветровые условия. При этом все операции с парусами и мачтами осуществляются одним-единственным человеком с помощью пульта управления в рулевой рубке. Сегодня эта роскошная и высокотехнологичная яхта принадлежит уже другому человеку, но по-прежнему привлекает всеобщее внимание везде, где бы ни появилась.
Самый безумный
Повелители могущественного джинна, имя которому нефть, не устают меряться крутизной своих игрушек. Оманские принцы Азиз, Дауд и Хашим, занимающие ключевые позиции в авиакомпании Masqat Airways, желают перемещаться по своим владениям на удивительном гибриде парусной яхты и реактивного самолета.
Проект такого летучего корабля разработан по их заказу дизайнером Йелкеном Октури. Летающая лодка принцев будет иметь длину 46,2 м. Сигарообразный корпус увенчают четыре 40-метровых мачты, несущие 1302 кв.м парусов. При переходе в режим полета мачты опускаются и становятся крыльями.
Пока что этот проект существует лишь в виде макета, и Йелкен Октури не готов сказать, сможет ли однажды его смелое творение подняться в небо. С другой стороны, еще каких-то пять лет назад никто не думал, что в Дубае откроют горнолыжный спуск.
Самый футуристичный
Яхта Ankida от дизайн-бюро Lila-Lou простирает свои паруса-крылья, словно гигантская бабочка. Ее создатели отошли от традиционных канонов парусных яхт, заменив привычные мачты на сложную конструкцию в виде арки, соединенную в одно целое с килем судна. С каждой стороны к арке подвешен поворачивающийся на 180 градусов гик. Таким образом два треугольных паруса могут устанавливаться в любом положении относительно ветра и друг друга, что позволяет яхте двигаться под любым углом к ветру.
Для движения по ветру поднимается большой парус-спинакер, причем благодаря арочной форме мачты его ничто не заслоняет от ветра. Киль яхты автоматически регулируется для оптимального распределения массы в зависимости от положения парусов и кренящего момента, создаваемого ветром. При этом электричество для всех испольнительных механизмов вырабатывает ветряная турбина на вершине мачты-арки.
Самый экологичный
Студия Berret Racoupeau не приемлет компромиссов. Задумав создать экологичный парусник, ее дизайнеры решили, сделать его на 100% «зеленым». Парусный катамаран Code [e] имеет 40 квадратных метров солнечных батарей и две выдвижных вертикальных ветряных турбины. Все вместе они выдают 1100 Вт электроэнергии.
Во время движения под парусом электричество для бортовых систем вырабатывают гидроэлектрогенераторы. Все освещение на борту - cветодидное. Для швартовки и движения в штиль есть гибридный двигатель, обеспечивающий 15 минут автономного хода на батареях. Для того, чтобы как можно меньше пользоваться опреснителем, на катамаране предполагается собирать, фильтровать и очищать дождевую воду. В настоящий момент французские энтузиасты ищут верфь и заказчика, готовых построить такую яхту.
По правилам, определенным Советом по мировым рекордам среди парусных судов (World Sailing Speed Record Council, WSSRC), существует целый ряд «зачетов», и в каждом из них — свои рекордсмены, свои дистанции и хронологические рамки. Три наиболее престижных рекорда — это средняя скорость прохождения 500-метрового участка, средняя скорость прохождения морской мили и средняя скорость движения при 24-часовом переходе. Последняя номинация отличается от двух первых, как бег стайера от бега спринтера. Лодки для длинных переходов снабжены каютами, хранилищами для запасов и традиционной системой такелажа.
Конечно, рекорд скорости для парусного судна зависит от множества факторов — как подвластных человеческому воздействию, так и случайных. Найти правильный «ветреный баланс» — чтобы ветер был максимально силен, но при этом не поднимал «непроходимые» волны — достаточно трудно. Подходящих для этих целей бухт на всей планете раз, два и обчелся. Пол Ларсен, создатель и пилот Vestas Sailrocket 2, устанавливал свои рекорды близ порта Уолфиш-Бей в Намибии. Но его истории предшествовала другая, не менее занимательная.
Основная задача, стоявшая перед конструкторами Vestas Sailrocket 2, заключалась в разработке идеального аэродинамического профиля. Для старта лодке нужен ветер, дующий под углом 90° к линии движения. При движении срывающиеся с корпуса лодки потоки ветра направляются на парус, складываясь с «естественным» ветром и дополнительно ускоряя Vestas Sailrocket 2. То есть чем быстрее она движется, тем больше энергии получает.
Приключения француза
Шесть лет назад, в октябре 2007 года, «Популярная механика» писала о футуристическом тримаране l’Hydropt?re, построенном французом Аленом Тэбо. В то время «Гидроптер» только-только появился в поле зрения журналистов и вызывал скорее скепсис, нежели восхищение. Но прошли годы, и Тэбо установил на своем «гадком утенке» пять мировых рекордов (четыре на морской миле и один на 500-метровке), которые казались непокоримыми, пока не появился Ларсен со своим Vestas Sailrocket 2.
L" Hydropt? re — это парусный тримаран на подводных крыльях. Крылья длиной 6,4 м закреплены под углом 45° к корпусу и создают весьма значительную подъемную силу: при достаточно скромном ветре (около 6,5 м/с) тримаран уже отрывается от поверхности воды. Если судно налетает на серьезную волну, срабатывают газовые амортизаторы, «попускающие» крыло, способное сдвигаться на расстояние до 60 см, принимая энергию удара.
Морская миля — это весьма приличное расстояние, 1852 м, требующее от рекордного транспортного средства достаточной стабильности. Коротенькая же 500-метровка открывает широчайшее поле для… кайтсерфинга. С момента, когда Международная федерация парусного спорта официально включила кайтсерфинг в парусные дисциплины, приручившие воздушных змеев спортсмены поставили шесть (!) рекордов скорости на малой дистанции. Тем не менее и l‘ Hydroptere, и Vestas Sailrocket 2 в разное время становились обладателями рекорда в данной категории.
Первый рекорд Тэбо поставил еще в апреле 2007 года — он прошел морскую милю на средней скорости 41,69 узла (77,21 км/ч). Интересно, что четыре предыдущих рекорда в этом зачете были установлены не на яхтах, а на парусных виндсерфинговых досках (особенно отметился знаменитый датский виндсерфер Бьорн Дункербек, установивший три мировых рекорда на морской миле). Впоследствии Тэбо трижды улучшал свой показатель и довел его к осени 2009 года до 50,17 узла (92,91 км/ч), таким образом первым превысив полусотенный рубеж на данной дистанции.
Все яйца в одной корзине
Основная задача, которую ставил перед собой австралиец Пол Ларсен, заключалась в том, чтобы стать мировым рекордсменом в обеих дисциплинах. Финансирование под подобный проект при должном качестве идеи найти не так и трудно — в случае Ларсена спонсором стала датская компания Vestas, крупнейший в мире производитель ветрогенераторов. Ларсен с командой инженеров принялись за работу — и к 2008 году (обратите внимание, на тот момент Тэбо тоже еще был в стадии «становления», то есть французский и австралийский проекты развивались параллельно) катамаран Vestas Sailrocket был закончен. 3 декабря 2008 года близ намибийского Уолфиш-Бея Ларсен пошел на первый рекордный заплыв и имел шансы на успех. Увы, подъемная сила превысила расчетную, парусник взлетел, перекувыркнулся в воздухе и рухнул. Ларсену повезло — он не получил ни царапины.
Рекорд-недолгожитель
Интересная история произошла в 2010 году в намибийском порту Людериц, где команда кайтсёрферов ставила мировой рекорд по средней скорости на 500-метровке. Француз Себастьен Кателлан только-только вступил в звание мирового рекордсмена, показав результат 55,49 узлов (102,76 км/ч) и став первым в мире человеком, «выплывшем» на парусе из 55 узлов. Спустя 14 минут его коллега американец Роберт Дуглас пролетел милю со средней скоростью 55,65 узлов (103,06 км/ч), побив рекорд. Таким образом, Кателлан был «на вершине мира» в течение менее чем четверти часа. К чести Кателлана надо отметить, что он уже во второй раз становился мировым рекордсменом.
Доработка катамарана заняла долгих четыре года. Законы строительства рекордных парусников определены довольно четко: над водой — обтекаемый кокпит и жесткий парус, под водой — крылья. Поэтому основное отличие второго поколения ларсеновского «болида» как от своего предшественника, так и от конкурентов типа «Гидроптера» — это иная конфигурация подводных крыльев. Новый Vestas Sailrocket 2 получился очень легким (275 кг) и довольно длинным (12,2 м), и на этот раз никаких ошибок не обнаружилось.
В итоге 16 ноября 2012 года Пол Ларсен побил рекорд Тэбо на морской миле, показав результат 55,32 узла (102,44 км/ч), а двумя днями позже превзошел 500-метровый результат кайтсерфера Роберта Дугласа, промчавшись дистанцию со скоростью 59,38 узла (109,97 км/ч).
Французский l‘Hydroptere гораздо массивнее своего конкурента Vestas Sailrocket 2 (по длине — 18 м против 12,2; по суммарной площади паруса — 560 м 2 против всего-то 22), да и команды может вместить от 5 до 11 человек (против максимум двоих).
На достигнутом Ларсен не остановился — 18 ноября он улучшил мильный рекорд, подняв планку до 59,37 узла (109,94 км/ч), а 24 ноября окончательно оторвался от преследователей на 500-метровке — 65,45 узла (121,06 км/ч). Таким образом, в обеих номинациях Ларсен «привез» ближайшим преследователям по 10 узлов. С учетом того, что подобные рекорды бьются обычно на 1−2 узла максимум, достижения австралийца поражают воображение.
Прошлое и будущее
С 1972 года рекорд скорости на 500-метровке ставился 24 раза, причем первые семь раз его устанавливал один и тот же человек — британец Тим Коулмэн, сначала на катамаране Crossbow, затем на Crossbow II. Помимо двух лодок Коулмэна, всего три полноценных судна становились обладателями рекорда: это описанные выше Hydropt? re и Vestas Sailrocket 2, а также Yellow Pages Endeavour, чей рекорд держался с 1993 по 2004 год. Семь мировых рекордов поставлено на виндсерфе, еще шесть — на кайтсерфе.
Рекорды скорости на морской миле фиксируются со сравнительно недавнего времени, с 2003 года. Ставились они десять раз, из них четырежды — виндсерфингистами. Сложно сказать, сколько продержатся ларсеновские рекорды. Конфигурация его Vestas Sailrocket 2 всем известна — неудивительно, если в ближайшие годы появится ряд клонов. Правда, своими достижениями австралиец, похоже, выбил из рекордной гонки виндсерферов и кайтсерферов, которые физически исчерпали скоростные возможности своих снарядов.
Рекорд Vestas Sailrocket 2 на 500-метровке очень велик относительно всех преследователей и потому имеет все шансы продержаться не меньше десятка лет. Не стоит забывать, что при всей гениальности конструкции судна роль удачного стечения обстоятельств и погодных условий во время заплыва трудно приуменьшить. Чтобы побить рекорд, нужно очень, очень постараться — при условии невероятного везения.
С другой стороны, если кто и сможет поставить новый рекорд, то скорее это будет именно Ларсен, поскольку он имеет «фору» — готовую техническую схему очень высокого уровня. Если он будет совершенствовать свой «болид», то сможет постепенно превосходить свои достижения — раз за разом, хотя бы на пол-узла, ставя новые и новые мировые рекорды.
Тримаран Banque Populaire V предназначен для длительных переходов — об этом сразу говорят его размеры: длина — более 23 м, водоизмещение — 23 т. Парусность рекордного тримарана превышает 1300 м 2 .
Третий показатель
Несколько слов все-таки нужно сказать о самых быстрых дневных переходах. Три последних рекорда в этой категории были поставлены в ходе заплывов на самое быстрое пересечение Атлантики. Сегодня в обеих этих категориях первенствует француз Паскаль Бидегорри на тримаране Banque Populaire V — 1 августа 2009 года он сумел преодолеть 1681 км за 24 часа (!). Всего же в тот заезд команда Бидегорри пересекла Атлантику за 3 дня, 15 часов, 25 минут и 48 секунд.
Как уже говорилось, суда для длительных переходов серьезно отличаются по конструкции от болидов для единовременных мгновенных заездов на скорость. Например, Banque Populaire V имел команду из 11 человек и, соответственно, все необходимые для их трехдневного путешествия припасы и помещения. К слову, в 2011 году тримаран принял другой капитан, Лоик Пейрон, а годом позже под его командованием Banque Populaire V поставил новый рекорд скоростной кругосветки, обойдя всю планету за 45 дней, 13 часов, 42 минуты и 53 секунды.
Рекордная гонка не прекращается никогда. Никто не знает, где верхняя граница скорости, и потому еще многие годы человеку будет к чему стремиться. Даешь 70, 80, 90 узлов в час; возможно, когда-либо парусные суда преодолеют и границу в 100 узлов. А при таких скоростях они могут снова вернуться в океаны, составив конкуренцию своим дизельным собратьям.
Когда речь заходит о скоростях, то сразу говорят о самолетах и автомобилях. А морской вид транспорта несправедливо обходят стороной. История мореплавания сопровождается стремлением стран построить самый быстрый корабль на планете.
Скоростные парусники
Развитие парусного флота было, отчасти, обусловлено экспортом товаров из Индии и Китая. Британская Ост-Индская компания основана в 1600 году. Тогда построили флотилию парусников для перевозки пряностей. Затем компания переключилась на более выгодную торговлю чаем.
Веками являясь монополистом, Британия могла не торопиться с доставками. Но после отмены монополии в 1834 году, наступили времена жесткой конкуренции. Свежий чай ценился на рынке гораздо выше залежавшегося. И толпы конкурентов устремились один быстрее другого доставлять чай с Востока в Бостон или Лондон.
Старые корабли двигались медленно. А быстроходные клиперы, производимые в Новом свете, не отличались большой вместимостью.
Мастера и конструкторы после длительной работы над проектом, в 1845 году спустили со стапелей в Нью-Йорке улучшенный быстроходный клипер «Reinbow» (Радуга) вместимостью 750 тонн. Первый рейс в Китай и обратно окупил суммы, затраченные на постройку. Скорость корабля оказалась фантастической для тех времен – до 20 узлов в час.
Самыми быстроходными в истории парусниками были «Повелитель моря» и «Летящее облако». Развитию парусного судоходства способствовало изучение законов физики и математики. В те времена корабли строили «на глазок». Конструктор Джон В. Гриффит даже возвел испытательный бассейн для судов. Вместе с капитаном Робертом Ватерманом они построили клипер «Морская колдунья». Этот корабль впервые преодолел расстояние от Нью-Йорка до Гонконга за 74,5 дня.
Бывшая метрополия, впечатленная успехами конкурентов, стала строить быстроходные клиперы на манер американских. Но судна получались гораздо меньшей вместимости. В итоге соревнования за 15 лет было спущено на воду 500 быстроходных кораблей.
Самые быстрые военные корабли
В Австралии работают заводы по строительству кораблей. На судостроительной верфи «Incat» был построен быстроходный паром, передвигающийся по принципу катамарана. Была выдвинута идея переоборудования судна под военные цели.
ВМС США в 2001 году взяли паром в аренду, оснастили вооружением и переоборудовали. Получился самый быстроходный корабль в мире, который назвали «HSV-X1 Joint Venture».
Грузопассажирское судно было переделано с таким расчетом, чтобы там разместились 350 человек личного состава и 800 тонн груза. Перевозимый груз - транспортные средства и вооружение. Грузовая палуба получилась площадью 2670 кв. м.
Корпус корабля выполнен большей частью из алюминия. Это облегчает вес конструкции. Коммуникации, которым положено присутствовать на боевом корабле, имеются в полном составе.
Верхняя палуба оборудована вертолетной площадкой, что упрощает доставку людей и грузов.
Судно движется со скоростью, в 4 раза превышающей скорость остальных военных кораблей. Мощность в 95000 лошадиных сил развивается благодаря двум газовым турбинам и четырем дизельным моторам. Скорость судна достигает 66 узлов в час при попутном ветре.
Примечательно, что корабль собирается по модульному принципу. Его можно быстро переоборудовать для других целей, не затрачивая много времени на стоянку для реконструкции. Получился такой корабль-трансформер.
Самые быстрые военные корабли России
1 место среди кораблей нашей страны по скорости занимает противолодочный корабль «Комсомолец Украины». Советский флот получил в распоряжение 20 кораблей такого типа. Максимальная скорость, развиваемая судном – 34 узла. Все четыре флота оснащены такими быстроходными кораблями. Для Индии построены 20 кораблей в тропическом исполнении.
2 место удерживает тяжелый атомный крейсер «Петр Великий». Из кораблей, не являющихся авианосцами, он считается крупнейшим. Судно развивает скорость 32 узла и рассчитан на уничтожение авианосцев противника. Корабль построен в 1989 году, спущен на воду через 9 лет. Судно ходит на длинные расстояния, так как не имеет ограничения по дальности. Все службы работают автономно, независимо от заходов в порты.
3 место за гвардейским ракетным крейсером «Москва». Это корабль, способный выполнять разноплановые функции. Спущен на воду в 1983 году со стапелей завода в Николаеве. Способен развивать скорость до 32 узлов, ходит на расстояние 6000 миль. Это флагман Черноморского флота России.
4 место по скорости занимает тяжелый авианосец проекта 11475 «Адмирал флота Советского Союза Кузнецов».
Корабль сошел со стапелей в 1989 году и включен в состав Северного флота России. Максимальная скорость, которую развивает – 29 узлов. Ранее нес службу в акватории Средиземного моря, участвовал в спасательной операции подводной лодки «Курск».
Быстроходные яхты мира
Голландский дизайнер Френк Малдер, вдохновленный приключениями киношного персонажа Джеймса Бонда, двадцать лет назад построил яхту «Осьминожка». Это судно развивало неслыханную скорость в 50 узлов.
Нынешняя рекордсменка, которую построил Малдер, называется претенциозно. В переводе звучит так: «И целого мира мало». Развивая скорость в 70 узлов, яхта расходует топливо с космическими скоростями. Газовые двигатели Paxman мощностью 20 000 лошадиных сил «съедают» около 57 000 литров топлива за 500 км пути.
Яхта «Foners» была построена по заказу короля Испании, любителя скоростей. Сменив владельца, судно перестраивается, модернизируется. Его прежняя максимальная скорость составляла 68 узлов. Какое-то время яхта считалась рекордсменкой среди других яхт ее класса.
Король, увлеченный больше скоростями, чем обстановкой вокруг него, не позаботился заказать шикарный интерьер. Здесь разместятся 8 гостей в спартанской обстановке. Также на борту предусмотрен экипаж в 6 человек.
Яхта «Alamshar» длиной 50 м и скоростью 65 узлов принадлежит исламскому лидеру. О ней известно мало, но характеристики приводят ее на третье место рейтинга среди яхт такого типа. Дизайнер Don Shead утверждает, что яхта способна развить скорость в 70 узлов. Но заводские испытания показали 65.
Владелец судна намеревался установить три двигателя Rolls-Royce, сконструированных для вертолетов. В этом случае планируемая скорость была бы 80 узлов, что пока недостижимая отметка для яхт. Но конструкция не позволила установку подобных моторов.
«Gentry Eagle» (Орел Джентри) сконструирован специально для установления рекордов. Том Джентри – человек, увлекающийся всевозможными рекордами. Его имя постоянно среди скоростных побед в мире яхт. Личный рекорд «Орла Джентри» - пересечение Атлантического океана за 62 часа 7 минут. Прежний рекорд превышен на 23%. Добиться такого успеха помог двигатель мощностью 11 560 лошадиных сил. Яхта способна двигаться, не заходя в порты, 1 500 миль.
Яхта «Wally Power» длиной 36 м, развивает скорость 60 узлов. Пять лет назад была внесена в книгу рекордов Гиннеса, как самая быстроходная в мире.
Теперь занимает пятое место. Дизайн яхты с элементами футуризма и невероятная скорость произвели взрыв эмоций в мире любителей яхт. Три двигателя мощностью 16 800 лошадиных сил вкупе с водометными установками Rolls-Royce дают возможность развивать такую скорость.
В период подготовки яхты к соревнованиям, ее даже испытывали в аэродинамической трубе. Но на максимальной скорости судно проходит не более 360 миль без дозаправки. А в режиме экономии проходит 1 500 миль.
Самая быстрая подводная лодка
В силу секретности сведений, некоторые факты доходят до гражданских людей через десятилетия. В 1971 году произошло невероятное происшествие. Авианосец «Саратога» американского ВМФ возвращался из Средиземного моря в Майами. Неожиданно поступил доклад акустиков, что к борту подошла неизвестная субмарина. Никакие усилия «оторваться» от преследователя не приводили к желаемому результату.
Подлодка легко обгоняла крейсер и ни на сантиметр не отставала. Команда испытывала шок от удивительных способностей подлодки. Гордость за чудо собственной техники у американцев сильно поколебалась.
Моряков напугала советская атомная подводная лодка К-152 проекта 661 «Анчар», которая остается самой скоростной субмариной во всем мировом флоте. Позже выяснилось, что подлодка обгоняла американский авианосец, задействовав только одну турбину.
Скорость, которую способна развить лодка 44,7 узлов, что в пересчете на земные единицы измерения составляет 80,4 км/час. Но лодки не найти на страницах . Военная тайна неприкосновенна.
Мощь человеческого интеллекта способна порождать невероятные изобретения. Чаще это происходит при возникновении конкуренции. Либо нужно быстрее конкурента доставить чай и специи из Индии или Китая. Либо идет противостояние мировых держав в мировом превосходстве. Хотелось бы, чтобы эта энергия и стремления направлялись исключительно в мирную сторону. И тогда будут создаваться самолеты, автомобили, корабли только на благо человека.
Когда речь заходит о высоких скоростях, все почему-то сразу вспоминают о самолётах или автомобилях. Но на самом деле суперскорости демонстрируют и плавсредства. В нашем обзоре 10 самых быстрых в мире суден в истории.
Самая быстрая субмарина
Максимальная скорость: 83 км/ч
Эта субмарина была единственным кораблем в своем классе. Она могла похвастаться титановым корпусом, двумя атомными реакторами водо-водяного типа мощностью 2 × 177,4 МВт и двумя паровыми турбинами мощностью 80000 лошадиных сил. Благодаря сочетанию низкой массы и высокой мощности подложка могла нести на борту экипаж из 82 моряков, 10 противокорабельных ракет П-70 «Аметист» и 12 533-мм торпеды на максимальной скорости в 44,7 узла.
2. Военный корабль HCMS Bras D’Or 400
Самый быстрый военный корабль
Максимальная скорость 116 км/ч
Этот экспериментальный канадский корабль на подводных крыльях – один из самых быстрых кораблей за всю историю. Bras D’Or был спроектирован по идеям Александра Грэхема Белла и был оснащен двумя газотурбинными двигателями Pratt & Whitney. К сожалению, эксперимент был закрыт в 1971 году, и единственный построенный корабль был выставлен на обозрение в Морском музее Квебека.
3. Парусник Vestas Sailrocket 2
Самый быстрый парусник
Максимальная скорость 120 км/ч
120 км/ч – кажется, не очень много, но для судна, в котором нет двигателя – это впечатляет. Sailrocket 2 побил все рекорды по скорости в парусном спорте.
4. Яхта World Is Not Enough
Самая быстрая яхта
Максимальная скорость 129 км/ч
Роскошная яхта, которая способна развить скорость в 70 узлов – что тут еще добавить?
5. Cigarette AMG Electric Drive Concept
Самое быстрое электрическое судно
Максимальная скорость 160 км/ч
Mercedes-AMGв сотрудничестве с Cigarette Racing выпустили самый быстрый электрический катер в мире. В нем установлено 12 электродвигателей общей мощностью 2220 л.с.
6. Понтонная лодка Brad Rowland’s South Bay 925CR
Самая быстрая понтонная лодка
Максимальная скорость 184 км/ч
Тот факт, что кто-то сделал понтонную лодку, которая может разогнаться до 184 км/ч, уже сам по себе является безумием.
7. Катамаран Spirit Of Qatar
Самый быстрый катамаран
Максимальная скорость 393 км/ч
В катамаране Spirit Of Qatar используются спаренные турбины Lycoming общей мощностью 9000 л.с.
8. Problem Child
Самый быстрый гидроплан в классе Top Fuel
Максимальная скорость 422 км/ч
Гидропланы класса Top Fuel похож на драгстер Top Fuel, за исключением того, что они мчатся по воде. Problem Child Эдди Нокса является самым быстрым судном в своем классе, и, как и на драгстер, на него установлен двигатель Hemi V8 мощностью 8000 л.с.
9. Гидроплан Bluebird K7
Самый быстрый гидроплан
Максимальная скорость 444 км/ч
K7 был первым из сумасшедших турбинных гидропланов, которые ставили рекорды по скорости на воде семь раз в 1955-1964 годах. Во время его последнего запуска он развил шокирующую скорость в 444 км/ч. К сожалению, его пилот Дональд Кэмпбелл погиб в 1967 году, пытаясь достичь скорости в 482 км/ч.
10. Spirit Of Australia
Самый быстрый катер
Максимальная скорость 511 км/ч
511 км/ч - удивительная цифра, которая впечатляет еще больше, когда узнаешь, что «Дух Австралии» был построен энтузиастом во дворе собственного дома. Кен Варби спроектировал суперкатер в 1978 году. Рекорд скорости катера Кена Варби пока не побит.
КИЛЬ
Давно было замечено, что яхты с большим боковым сопротивлением ходят под парусом лучше, чем те, у которых фронтальное и боковое сопротивление одинаково. Перед конструкторами была поставлена задача, увеличить боковое сопротивление, не изменив при этом фронтальное. Киль оказался очень удачным решением.
На протяжении многих лет кораблестроители экспериментировали с его формой и размерами, стремясь добиться максимальной эффективности. Оказалось, что лучше всего работает длинный и узкий киль, и связано это с тем, что его основная функция создавать подъемную силу при движении в потоке воды. Киль симметричен, поэтому он способен создавать подъемную силу только в том случае, если направление движения не точно совпадает с продольной осью яхты, т.е. судно движется с некоторым боковым дрейфом. Именно благодаря боковому дрейфу, киль пересекает поток под углом, который называется углом атаки. Следствием этого является увеличение пути потока с «верхней», наветренной стороны. Благодаря этому, в соответствие с теорией крыла, с наветренной стороны происходит увеличение скорости потока и снижение давления. С подветренной стороны киля наблюдается снижение скорости потока и, соответственно, увеличение давления.
Длинное и узкое крыло работает намного эффективней, чем широкое и короткое. Это утверждение справедливо как для паруса, так и для киля, которые, по сути, есть крылья, только расположенные вертикально. Объяснение этому феномену – завихрения, которые формируются на конце крыла и создают дополнительное сопротивление движению. При одинаковой площади, у более длинного и узкого крыла подъемная сила больше, а затраты на вихревые образования меньше.
Благодаря более высокой, по сравнению с воздухом, плотности воды, роль формы киля особенно важна. При тех же гидродинамических свойствах узкий и длинный киль может иметь намного меньшую площадь смачиваемой поверхности, а значит и меньшее сопротивление. Наиболее ярким примером применения этого принципа являются яхты претенденты на Кубок Америки, а вот для обычной прогулочной или круизной яхты, такой киль может стать серьезной проблемой из-за лимита глубины в зонах их плаванья (рис. 3).
СИЛЫ СОПРОТИВЛЕНИЯ
Существует довольно сложный комплекс сил, препятствующих движению яхты. Сопротивление воды перемещению корпуса. Так как молекулы воды притягиваются друг к другу и к поверхности корпуса (силы Ван-дер-Ваальса), любое движение сопровождается затратой энергии на преодоление этих сил. Слой воды у самой поверхности корпуса, называется пограничным, скорость его смещения максимальна. По мере удаления от поверхности корпуса скорость смещения слоев воды уменьшается, т.е. существует градиент скорости. Затраты энергии на преодоление сопротивления воды пропорциональны площади смоченной поверхности и скорости движения.
Силы трения жидкости принципиально отличаются от сил трения между твердыми телами. Для того, чтобы уменьшить трение между поверхностями твердых тел их можно отполировать и смазать. Это уменьшит выступы на поверхности и заменит контакт между твердыми частями на контакт с молекулами смазочной жидкости. Смазка корпуса в принципе не имеет смысла, так как он движется в жидкой среде. Полировка корпуса так же не исключает необходимость разделять молекулы воды. Вывод: наиболее эффективный способ уменьшить трение, уменьшить площадь смоченной поверхности.
Формирование турбулентности - известный феномен потока. При движении с небольшой скоростью в потоке отсутствуют нарушения, завихрения, он плавный, т.е. ламинарный. По мере роста скорости потока в нем появляются смещения молекул друг относительно друга, равномерность исчезает, появляются завихрения. При достижении критического уровня количество завихрений резко увеличивается, происходит срыв потока. В результате этого разница давления с разных сторон крыла уменьшается, что приводит к исчезновению подъемной силы. В конце 19 века английский инженер Осборн Рейнольдс предложил формулу, результатом которой является безразмерная величина характеризующая момент перехода ламинарного потока в турбулентный. Оказалось, при типичной для яхт скорости около 5 узлов (2,4 м/с) турбулентность начинается для любой яхты длиннее, чем полметра.
Обычно турбулентность увеличивает общее сопротивление в четыре - пять раз! Неровная, шероховатая поверхность приводит к тому, что турбулентность возникает раньше и выражена она ярче. Поэтому для быстроходных яхт очень важно, чтобы поверхность корпуса была гладкой. Считается достаточным, чтобы шероховатость корпуса не превышала 0,05 мм. Обычно такой поверхности можно добиться, если ошкуренную поверхность покрыть двумя слоями хорошей краски.
Для скорости ветра в 5 м/с, которую можно назвать типичной, турбулентность возникает при ширине паруса более 3 метров. Срыв потока для паруса тоже очень опасен. Если при движении воздушного потока вдоль поверхности паруса формируется турбулентность, разница давления по разные стороны паруса исчезает, вместе с ней исчезает и подъемная сила (тяга) паруса.
Концевые завихрения , являются еще одним фактором увеличивающим сопротивление. Они возникают на конце крыла, а у яхты на верхушке паруса или нижней части киля. Как воздух, так и вода, двигаясь вдоль паруса или киля, будут стремиться уровнять давление по разные стороны соответственно паруса или киля, смещаясь из области высокого давления в область низкого. На рисунке 4 представлена схема такого перемещения для киля. С одной стороны, угол потока идет немного вверх, с другой немного вниз. В результате того, что на задней кромке киля или паруса потоки с обеих сторон встречаются под некоторым углом, происходит формирование вихрей, которые усиливаются с приближением к верхушке, и тут формируют концевой вихрь. Концевой вихрь приводит к перераспределению подъёмной силы по размаху крыла, уменьшает его эффективную площадь и удлинение, снижает его динамическое качество.
На рис. 5 хорошо видно как формируются завихрения у топов мачт во время гонки, которая проходила в густом тумане, а на рисунке 6 видны те же вихри на крыльях самолета.
Чем шире киль, тем больше энергии тратится на вихревое сопротивление. Делая киль узким и длинным, конструкторы увеличивают соотношение подъемная сила – вихревое сопротивление. Тоже происходит с узкими и высокими парусами, особенно при движении острыми курсами. Длинные и узкие крылья для планеров делают по той же причине. Для того, чтобы уменьшить торможение, связанное с образованием концевых завихрений на киле, делают дополнительные горизонтальные крылышки. В авиации подобное устройство называют винглет (рис 7), оно помогает добиться оптимального распределения подъемной силы по площади крыла. Теория крыла, для минимизации индуцированного сопротивления рекомендует использовать эллиптический или конусообразный замыкающий наконечник, например бульб на конце киля.
Киль современных, не гоночных яхт представляет собой компромисс между удобным коротким и широким килем и очень эффективным, с высокими гидродинамическими качествами узким и длинным, но сложным в использовании вне гоночной дистанции. Сопротивление иного типа возникает в результате отклонения водного потока в процессе движения судна. В первую очередь оно зависит от геометрии корпуса. Понятно, что узкий корпус имеет меньшее сопротивление, чем широкий. Любая лодка является компромиссом между минимумом сопротивления и обеспечением необходимого пространства для пассажиров и грузов. На протяжении веков строители кораблей искали идеальную форму для заданного объема стремясь обеспечить минимальное сопротивление корпуса. Даже Исаак Ньютон занимался этим вопросом. Заключение, к которому он пришел – лучшая форма для корпуса эллипсоид вращения с присоединенным в передней части усеченным конусом.
Пространственное компьютерное моделирование и гидродинамические испытания показали, что оптимальным является корпус, плавно расширяющийся от носа и остающийся довольно широким у кормы. Многие конструкторы для обеспечения плавного течения у кормы сужают и приподнимают заднюю часть корпуса. Если поток у кормы не будет плавным, ламинарным, завихрения создадут значительное противодействие движению.
СКОРОСТЬ КОРПУСА.
При движении корпус создает волну, длина и скорость которой зависит от скорости яхты. Как только начинается движение, на воде формируется несколько коротких волн, которые перемещаются вдоль корпуса. По мере того как увеличивается скорость, увеличивается и длина этих волн, а количество, по длине корпуса, становится меньше (рис. 8а). На каком-то этапе яхта достигает скорости, при которой длинна волны становится равной длине корпуса яхты, т.е. гребень у носа, впадина в середине корпуса и второй гребень на уровне кормы (рис. 8б).
При дальнейшем увеличении скорости движения яхты, увеличивается и длина волны, следовательно, второй гребень будет все дальше смещаться назад, за корму. По мере смещения второго гребня назад, корма опускается во впадину между гребнями. Если посмотреть на корпус сбоку, получается, что нос задран вверх, корма опущена вниз, и яхта должна постоянно взбираться на волну, сопротивление движению при этом возрастает драматически (рис. 8в).
Этот тип сопротивления называют сопротивлением волны . Конечно, для моторной лодки с мощным двигателем и плоским днищем скорость, при которой корма достигает середины (впадины) волны, не является пределом. Добавив обороты двигателю моторной яхты, можно увеличить скорость и перейти из водоизмещающего режима на глиссирующий. Однако большинство парусных яхт не обладают такой возможностью, да и геометрия корпуса в большинстве случаев не предусматривает режим глиссирования. Поэтому для большинства яхт традиционной формы сопротивление волны оказывается непреодолимой преградой. Это касается не только парусных яхт, но барж, танкеров, больших пассажирских судов, словом всех, кто не способен глиссировать.
Скорость, при которой длина волны становится равной длине корпуса по ватерлинии, называется скоростью данного корпуса. Дальнейшее увеличение скорости принципиально возможно, но без перехода на глиссирующий режим, это связано с очень большими энергетическими затратами. На практике очень редко удается разогнать яхту до скорости в полтора раза превышающей скорость корпуса.
Скорость корпуса определяется формулой - v=1,34√L,
где v – скорость в узлах, L – длинна в футах. Так для яхты длиной ватерлинии 20 футов (6 м) максимальная скорость будет 6 узлов. Для большой круизной яхты с ватерлинией длиной 40 футов (12 м) скорость будет около 8,5 узла. Для 300 футового военного корабля скорость корпуса 23 узла.
Сопоставляя все препятствующие движению яхты факторы, мы обнаружим, что на трение приходится больше трети общего сопротивления, еще треть приходится на формирование волны, около 20 приходится на формирование завихрений у поверхности корпуса, 10 процентов – сопротивление, связанное с формированием завихрений у задней и нижней кромки киля. Остальное приходится на сопротивление надводной части (сопротивление рангоута, воздушные завихрения формируемые парусом и т.п.). Конечно, соотношение перечисленных компонентов может меняться в значительных пределах в зависимости от формы корпуса, условий в которых движется яхта, курса относительно ветра и т.д.
Подводя итог можно сформулировать следующие правила, - быстрее движется та яхта, у которой длиннее и уже корпус, больше площадь парусов и меньше площадь смоченной поверхности. Конечно, такие простые правила могут привести к тому, что конструкторы будут делать длинные лодки с каютами, которые не обеспечивают даже минимальный комфорт. Но любое конструкторское решение, это компромисс между взаимоисключающими пожеланиями. Для движения фордевинд желательно иметь широкие квадратные паруса, которые будут легко захватывать ветер и киль минимальных размеров. Напротив, для движения против ветра лучше работают высокие узкие паруса, потому что они обеспечивают наилучшее соотношение подъемной силы и потерь, связанных с образованием вихрей. Киль на острых курсах должен быть длинным и узким, чтобы создавать максимальное боковое сопротивление при минимальной смоченной поверхности. Но такой киль очень неудобен вне гоночной трассы или просто на мелководье. Недлинный киль с бульбом или горизонтальными крылышками, отличный компромисс удовлетворяющий большинство яхтсменов.
The Physics of Sailing Explained: An Introduction
