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HISTÓRIA DA TECNOLOGIA, TECNOLOGIA, OBJETOS AO REDOR DE NÓS
Classe de iates oceânicos W-60. História da invenção e produção
Diretório / A história da tecnologia, tecnologia, objetos ao nosso redor A Whitbread Round the World Race é realizada a cada quatro anos sob o patrocínio da Casa Real da Grã-Bretanha desde 1973. Eles começaram a se envolver em iates na Inglaterra no século XVII. O rei Carlos II, que governou a partir de 1660, possuía, entre outras coisas, um iate chamado "Mary". O primeiro iate clube na Inglaterra surgiu em 1720. Whitbread é a mais prestigiada e mais longa, com duração de cerca de nove meses, competições profissionais de vela. Aqui estão sendo desenvolvidas as mais recentes tecnologias em corridas à vela. Tradicionalmente, as principais potências mundiais - Grã-Bretanha, EUA, França, Japão, Itália participam deles. A União Soviética foi representada apenas uma vez em 1989-1990 pelo iate Phasis, que terminou em décimo primeiro. Em 1993-1994, apenas a Ucrânia competiu das ex-repúblicas soviéticas com os veleiros Hetman Sagaidachny (7º lugar) e Odessa-200 (fora da classificação). A Rússia nunca participou de competições tão prestigiadas. Nas corridas de 1997, iates de uma classe (W-60) começaram, e não três, como na época anterior. Já em 1993-1994, os W-60, projetados especificamente para essas corridas, provaram ser o melhor lado. Desde então, os iates tornaram-se ainda mais rápidos e confiáveis.
As "Whitbread-60 Oceanic Yacht Rules" prevêem a construção de iates monocasco de mastro único, no mais alto nível de conquistas tecnológicas e esportivas modernas. Eles devem ter características bastante próximas. O documento enfatiza especificamente os requisitos para a segurança e estabilidade da embarcação. A ideia por trás do W-60 é nivelar o campo de jogo para os velejadores. Os participantes e organizadores da corrida estavam cansados de grandes distâncias entre os rivais, como aconteceu, por exemplo, na corrida de 1989-1990, fórmulas complexas que equalizam as possibilidades de embarcações de tamanhos diferentes, segundo as quais eles tiveram que calcular o vencedor . Há uma decisão de escolher uma classe de alta velocidade e relativamente barata, onde os navios terminam bem, e o resultado é determinado da forma mais simples possível - a hora de chegada. Por recomendação dos pilotos, em junho de 1990, um grupo de dezesseis dos principais designers de iates do mundo foi reunido no Reino Unido. Após esta reunião, uma nova classe apareceu - Whitbread W-60. Esta é uma família de iates de regata oceânica que possuem quase as mesmas características: para os valoresde comprimentos, áreas e pesos, foi determinada uma faixa aceitável. No entanto, cada capitão, designer, velejador e construtor tem oportunidades suficientes para aplicar seu talento e novas tecnologias. O potencial de velocidade dos iates W-60 da nova geração é muito alto. A velocidade média de um veleiro desta classe é de 20 nós, e a velocidade máxima é de até 40 nós. Bater vários recordes mundiais de velocidade nas regatas da década de 1990 é a melhor prova da promessa da classe W-60. De acordo com as regras, o casco do iate é dividido por anteparas estanques em três compartimentos, se algum deles for inundado, o iate permanece à tona. Caso W-60 - três camadas. O isopor é colocado entre duas conchas de Kevlar. Após a colagem, obtém-se uma estrutura monolítica. A rejeição do esquema tradicional do conjunto de potência transversal-longitudinal permite fortalecer a estrutura e colocar os elementos de suporte nos locais mais fortificados. Todos os fixadores de cordame são feitos de materiais compósitos, o que permite reduzir significativamente o peso da embarcação em comparação com as contrapartes metálicas. A velocidade de um iate é marcadamente afetada pela rigidez do casco, pois o convés é submetido a uma tremenda compressão, especialmente na proa e na popa. Programas especiais de computador são utilizados para otimizar o peso e a melhor distribuição das cargas. Na regata de 1993-1994, a maioria dos veleiros sofreu delaminação do casco, exceto Hetman Sahaidachny, construído com base em tecnologias avançadas de aviação. O motivo é o uso de lastro de água altamente eficiente. Ele permite que você carregue um vento significativamente maior em ventos fortes, o que significa que a embarcação deve suportar grandes pressões dinâmicas e cargas de choque em comparação com as tradicionais. Portanto, após o término da corrida de 1994, para evitar a destruição do casco nas duras condições da corrida, eles desenvolveram truques tecnológicos especiais. Na corrida de 1993-1994, oito em cada dez iates foram construídos de acordo com o projeto de Bruce Farah. Todos os seus navios estavam equipados com quilhas em forma de L. Em um poste de aço fino e estreito, uma enorme lâmpada de chumbo pesando oito toneladas estava suspensa, lembrando um torpedo em forma. A nova quilha, com uma área de superfície significativamente menor, deu uma vantagem significativa em termos de elevação em cursos afiados em comparação com o design tradicional. No entanto, ao adernar, ocorrem grandes cargas de torção nos pontos de fixação ao casco, uma vez que o centro de gravidade do bulbo é fortemente deslocado para trás. Antes da corrida de 1997-1998, os designers tiveram que escolher entre quilhas L e T tradicionais. A análise dos modelos não revelou vantagens particulares de nenhum deles. Se em velocidades mais altas em forma de L era preferível, então em baixas velocidades - devido ao fluxo laminar - uma quilha em forma de T. A simulação em computador também não ajudou. E apenas testes em grande escala na piscina permitiram escolher a forma ideal. Tradicionalmente, as peças do leme de iate de corrida são feitas de fibra de carbono, e o W-60 não é exceção. No entanto, vários colapsos sérios forçaram os designers a reconsiderar alguns conceitos tradicionais para a corrida de 1997-1998. Assim, como resultado do ajuste fino do leme de uma nova geração, a distribuição de cargas, alongamento relativo e área de superfície molhada, sua forma durante o escoamento em diferentes modos foram otimizados. Inicialmente, o sistema de direção de "Hetman Sagaydachny" tinha as cargas máximas de projeto nos rolamentos - 9,2 toneladas para o inferior e 5,1 toneladas para o superior. Após uma revisão pelos projetistas, o novo conjunto pesa apenas 19,2 quilos nos rolamentos inferior e superior, respectivamente, as cargas máximas de trabalho de 36,1 toneladas e 19,6 toneladas. Para sua informação, o leme do iate "Odessa" feito de aço inoxidável pesava cerca de 480 kg! A modelagem computacional e os testes de campo na piscina permitiram que a equipe de Farah criasse uma roda conceitualmente nova para a última corrida, mais leve e ao mesmo tempo mais durável e eficiente em todos os modos. Isso possibilitou que os iates da nova geração, já de quarta geração, se tornassem mais manejáveis com menos resistência, especialmente em altas velocidades. “A cabine do navegador de um iate da classe W-60 não é inferior ao cockpit dos mais recentes caças em termos de saturação com eletrônicos e computadores modernos”, escreve E. Platon na revista Tekhnika-Youth. a corrida, antes de tudo, depende da qualidade das decisões tomadas pelo navegador. De fato, outras condições na corrida são as mesmas para os participantes, pois todos os iates são da mesma classe e todos (exceto um) são projetados por Bruce Far, e as equipes são compostas por pilotos profissionais da mais alta qualificação mundial. O sucesso ou o fracasso depende de uma pessoa - o navegador, que passa o tempo todo agachado sobre sua mesa e "conjurando" computadores e mapas meteorológicos. Durante a corrida oceânica, cada navegador recebe e analisa as informações meteorológicas à sua maneira. Ao determinar o curso ideal, ele também deve levar em consideração as características de velocidade do iate, diferentes combinações de velas, o ângulo e a força do vento. Realize cálculos precisos nas condições, para dizer o mínimo, apertadas da casa do convés do iate W-60 (o eixo de acionamento do guincho gira sobre a cabeça, capaz de escalpelar a qualquer momento) com constante falta de sono, em 100% de umidade do trópicos ou com temperaturas zero do ar e da água no Oceano Antártico - trabalho duro. E, portanto, no W-60 - pelo menos dois computadores, pelo menos quatro sistemas de comunicação, dos quais dois são satélites globais, um sistema de navegação por satélite, um complexo automatizado para coletar informações sobre o estado do iate e o clima ao redor; radar e, finalmente - o sistema de detecção "Homem ao mar!". Mas repito: por mais poderosa que seja a tecnologia moderna, ela é apenas um assistente, a decisão é sempre do navegador. E com toda essa intrincada economia, ele administra durante a corrida de 9 meses ao redor da Terra. Durante a regata no W-60, além das velas de estai e trisail, são permitidas 38 velas. Além disso, em cada uma das etapas a bordo não deve ser superior a 17. O custo de um conjunto completo é de aproximadamente US $ 370000. As velas são o motor do iate. Para projetar esse motor, você precisa conhecer a força e a direção do vento na corrida. Com base nisso, sua geometria e aerodinâmica são calculadas, material e tecnologia são selecionados. Mais de 150 opções de equipamento são testadas para cada iate em preparação para a corrida, a fim de criar a variante ideal. A equipe geralmente é composta por três velejadores profissionais que trabalham ou têm experiência em empresas de vela de regata. Antes da largada, eles passam mais de cinco mil horas na máquina de costura, alterando os painéis após os testes. Os túneis de vento são amplamente utilizados em programas de pesquisa. Testes comparativos estão sendo realizados em dois iates em sparring usando sistemas de radar de última geração para determinar variações de velocidade. "Para que o iate vá contra o vento (em rumo), - escreve E. Platon, - ele deve virar constantemente ("através do vento"). O W-60 é capaz de ir em um ângulo de 30 graus (mais íngreme do que a maioria dos outros) ao vento verdadeiro A vela grande e a vela de estaia nestes cursos são fixadas o mais próximo possível do eixo do convés. a velocidade do vento da flâmula (total com a velocidade do navio) pode ser duas vezes a velocidade do vento verdadeiro. Então o veleiro vai mais rápido que o vento! Em cursos mais afiados que o vento do golfo (rebocado), uma vela grande é colocada no W-60; jib-top - estaia completa e estaia - estaia interna estreita em forma de sabre. Quando o ângulo do vento é ligeiramente superior a 90 graus (gybe), um reacher, um spinnaker plano assimétrico, sobe em vez de um jib top. Em cursos mais completos (backstay) - o reacher é substituído por um corredor - um spinnaker assimétrico completo. Dois tipos de reachers e runners são usados nos iates W-60 - top e 7/8. O primeiro, em ventos fracos e médios, sobe até o topo do mastro - o topo, o segundo - em ventos fortes - sete oitavos de sua altura. Na corrida de 1993-1994, os organizadores introduziram restrições artificiais no peso do tecido para reachers e corredores, não sendo permitido usar as versões superiores dessas velas na maioria das etapas da corrida (exceto em duas). As restrições já foram levantadas. Durante um furacão, o W-60 é equipado com uma vela de estaia e uma vela de três velas. Estas são velas relativamente pequenas feitas de tecido resistente." Hoje as velas para iates de corrida são feitas de tecidos laminados especiais. Neste caso, seleciona-se a matéria que corresponde às cargas de trabalho em uma ou outra parte da vela. Assim, ao costurar diferentes painéis, obtém-se uma vela, como se fosse feita de painéis de diferentes cores e pesos. No final da década de 1990, a North Sails desenvolveu uma tecnologia para fabricar velas 3DL em peça única e sem costura. Estas velas são feitas de filmes de polímero e fibras de alto módulo. Eles são laminados juntos em alta temperatura em uma matriz especial. Devido à falta de costuras, essas velas são muito mais leves que as de "painel". As primeiras velas principais para os iates W-60 da corrida de 1997-1998 pesavam de 90 a 100 kg. Eles se tornaram duas vezes mais leves que os antecessores do "painel". O uso adicional de fibras PBO de alto módulo como fibras de reforço tornou possível reduzir ainda mais o peso para 75-80 kg. E as velas 3DL são significativamente superiores em qualidade às suas contrapartes de "painel". Autor: Musskiy S.A.
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