Про кили и болты

Авария яхты First-40.7 Cheeki Rafiki и спасательная операция по поиску экипажа привлекла внимание многих, причем не только как факт самой аварии, но и ее причины. 



Внешне все выглядит вполне адекватно - хорошая обкатанная яхта известного производителя, неоднократный участник различных регат, полный экипаж, но..... авария случилась и экипаж вероятно погиб в середине Атлантики.
Достоверной информации мало, но единственный факт налицо - это потеря киля.
 
Естественно любой владелец серийной мейнстрим яхты спрашивает себя, а не может ли такое случится и с моей лодкой ? Отломанные кили это конечно единичные случаи, но происходят они с пугающей регулярностью. В чем же базовые причины этих происшествий, нередко и с трагическим концом ? 
Конечно причины есть, и они как всегда это на грани соприкосновения техники или человека. 
Современные требования пользователей получить быструю яхту по минимальной цене являются прямо противоположными векторами. Общая тенденция к облегчению корпуса и увеличение площади парусности требуют и увеличения остойчивости, при этом технические решения как правило остаются на  уровне менее нагруженных парусами яхт, причем речь идет не о каких-то гоночных или экстремальных лодках, а об обычных массовых яхтах. Вес киля увеличивается, осадка становится больше, профиль плавника уже, а метод крепления все тот-же, на болтах. 
Вот на этих болтиках все и держится, а металл имеет тенденцию к усталости, коррозии и может быть просто из неправильного сплава, не говоря уже об ослаблении затяжки со временем.
Несколько тонн в киле на плече в 2 с лишним метра создают значительный момент даже при обычном плавании на волне, не говоря уже о посадке на мель, когда уже все водоизмещение лодки вступает в работу, можно только представить 8000 кг с плечом 2.3 метра на скорости 5 узлов ! А если такие случаи были неоднократно ? Поэтому покупка яхты после чартера вызывает некоторые сомнения, особенно в районах с малыми глубинами или скалами.
Собственно причин потери киля может быть несколько: скрытая посадка на мель, дефект крепления или ненадлежащий сервис, недостаточная конструктивная прочность элемента крепления.
Оставим первые причины на усмотрение владельцев самих яхт, но конструктивный аспект надо обсудить. ISAF и RCD CE как-то регламентируют конструктивные элементы, но ответственность все равно лежит на конструкторе и строителе, насколько первый правильно рассчитал и второй построил в соответствии с проектом, и тут очень часто возникает противоречие, так как над ними стоит еще заказчик, в массовом случае это глобальная "брендовая" компания с "эффективным менеджером" во главе, который оперирует цифрами баланса компании и уж точно не расчетами прочности киля. 
Получается замкнутый круг: потребитель требует чтобы дешево и быстро, менеджер напрягает конструктора и строителя на "подешевле", конструктор делает "попроще", строитель как последнее звено тоже хочет заработать, сертификатор верит менеджеру/конструктору/строителю и выдает CE сертификат без всякой ответственности за конечный продукт. И в результате получается что все довольны, до тех пор, пока не происходит авария, которую списывают на "обстоятельства". 
Для расчета как правило используют расчетные статические нагрузки, но насколько они отличаются от экстремальных(аварийных) и к чему это приводит ? 
Некоторые говорят о слабости усиления в районе киля, и это бывает правдой, как в случае с известной аварией Bavaria Match 42 в 2008 году, но по моему мнению тонким местом является как раз сам метод болтового крепления килей. Это было хорошо на перетяжеленных лодках прошлых лет с с небольшой парусностью и умеренной осадкой, когда сам балласт крепили болтами к низу отформованного вместе с корпусом киля, отсюда и глубокие льяла на старых лодках, чего вы не найдете на современных яхтах.
Конечно идеальным решением с точки зрения надежности является киль, сформированный совместно с корпусом и заполненый внутренним балластом, но такой киль не является эффективным с точки зрения гидродинамики,  поэтому остался уделом моторсейлеров, примерно такой как на АТОА.
А теперь крамольная мысль, по моему мнению на сегодня  наиболее надежной конструкцией является ......... подъемный киль...и вот почему:
Прочность всей конструкции определяется ее слабым звеном, в случае с подъемным килем, все элементы (киль, балласт, колодец, корпус) являются примерно равнопрочными элементами.
Конструкция килевого колодца является элементом корпуса и нагрузки разнесены по корпусу, в том числе и палубу, если колодец до палубы.
Колодец по кромкам киля имеет специальные демпферы, которые частично гасят ударные нагрузки при посадке на мель.
Сам плавник киля может иметь самую эффективную форму, так как может быть усилен до необходимого уровня, без ухудшения остойчивости, все это находится ниже ватерлинии.
Возможность иметь прочную конструкцию позволяет иметь большую осадку и несколько меньше балласта в бульбе, что не только уменьшает нагрузки, но и облегчает всю яхту.
"Подъемность" киля сохраняет и даже повышает возможность захода в мелководные порты и бухты.
Можно конечно дискутировать на эту тему, но пока кили отваливаются на серийных лодках с обычным болтовым креплением и дело не только в людях, но и в деталях. 

----------------
Статья опубликована в моем журнале Velero (Парусник)

Комментариев нет:

Отправить комментарий