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HISTOIRE DE LA TECHNOLOGIE, TECHNOLOGIE, OBJETS AUTOUR DE NOUS
Yachts océaniques classe W-60. Histoire de l'invention et de la production
Annuaire / L'histoire de la technologie, de la technologie, des objets qui nous entourent La Whitbread Round the World Race a lieu tous les quatre ans sous le patronage de la Maison royale de Grande-Bretagne depuis 1973. Ils ont commencé à s'impliquer dans les yachts en Angleterre au 1660ème siècle. Le roi Charles II, qui régna à partir de 1720, possédait, entre autres, un yacht appelé "Mary". Le premier yacht club d'Angleterre est apparu en XNUMX. Whitbread est la plus prestigieuse et la plus longue, d'une durée d'environ neuf mois, des compétitions professionnelles de voile. Ici, les dernières technologies de course sous voile sont développées. Traditionnellement, les principales puissances mondiales - la Grande-Bretagne, les États-Unis, la France, le Japon, l'Italie y participent. L'Union soviétique n'a été représentée qu'une seule fois en 1989-1990 par le yacht Phasis, qui a terminé onzième. En 1993-1994, seule l'Ukraine concourait depuis les anciennes républiques soviétiques avec les voiliers Hetman Sagaidachny (7e place) et Odessa-200 (hors classement). La Russie n'a jamais participé à des compétitions aussi prestigieuses. Dans les courses de 1997, des yachts d'une classe (W-60) ont commencé, et non trois, comme la fois précédente. Déjà en 1993-1994, les W-60, conçus spécifiquement pour de telles courses, ont fait leurs preuves du meilleur côté. Depuis ce temps, les yachts sont devenus encore plus rapides et plus fiables.
Les "Whitbread-60 Ocean Yacht Rules" prévoient la construction de yachts monocoques à un mât, au plus haut niveau des réalisations technologiques et sportives modernes. Ils doivent avoir des caractéristiques assez proches. Le document insiste spécifiquement sur les exigences relatives à la sécurité et à la stabilité du navire. L'idée derrière le W-60 est d'uniformiser les règles du jeu pour les plaisanciers. Les participants et les organisateurs de la course étaient fatigués de trop grands écarts entre rivaux, ce qui s'est produit, par exemple, lors de la course 1989-1990, des formules complexes qui égalisent les possibilités de navires de différentes tailles, selon lesquelles ils devaient calculer le vainqueur . Il y a une décision de choisir une classe à grande vitesse et relativement bon marché, où les navires se terminent serrés, et le résultat est déterminé aussi simplement que possible - l'heure d'arrivée. Sur la recommandation des coureurs, en juin 1990, un groupe de seize des plus grands concepteurs de yachts au monde a été réuni au Royaume-Uni. Après cette réunion, une nouvelle classe est apparue - Whitbread W-60. Il s'agit d'une famille de voiliers de course au large qui ont quasiment les mêmes caractéristiques : pour les valeurs de longueurs, de surfaces et de poids, une fourchette acceptable a été déterminée. Néanmoins, chaque skipper, concepteur, voilier et constructeur a suffisamment d'opportunités pour appliquer son talent et ses nouvelles technologies. Le potentiel de vitesse des yachts W-60 de nouvelle génération est très élevé. La vitesse moyenne d'un voilier de cette classe est de 20 nœuds et la vitesse maximale est de 40. L'établissement de plusieurs records du monde de vitesse dans les courses des années 1990 est la meilleure preuve de la promesse de la classe W-60. Conformément aux règles, la coque du yacht est divisée par des cloisons étanches en trois compartiments, si l'un d'eux est inondé, le yacht reste à flot. Boîtier W-60 - à trois couches. La mousse de polystyrène est placée entre deux coques en Kevlar. Après collage, une structure monolithique est obtenue. Le rejet du schéma traditionnel de l'ensemble de puissance transversal-longitudinal vous permet de renforcer la structure et de placer les éléments porteurs dans les endroits les plus fortifiés. Toutes les attaches de gréement sont en matériaux composites, ce qui permet de réduire considérablement le poids du navire par rapport aux analogues métalliques. La vitesse d'un yacht est nettement affectée par la rigidité de la coque, car le pont est soumis à une énorme compression, en particulier à la proue et à la poupe. Des programmes informatiques spéciaux sont utilisés pour optimiser le poids et la meilleure répartition des charges. Lors de la course 1993-1994, la plupart des voiliers ont souffert d'un délaminage de coque, à l'exception de Hetman Sahaydachny, construit sur la base de technologies aéronautiques avancées. La raison en est l'utilisation d'un lest d'eau très efficace. Il vous permet de transporter une dérive beaucoup plus importante par vent fort, ce qui signifie que le navire doit résister à une pression dynamique importante et à des charges de choc par rapport aux navires traditionnels. Par conséquent, après l'arrivée de la course 1994, afin d'éviter la destruction de la coque dans les conditions difficiles de la course, ils ont développé des astuces technologiques spéciales. Lors de la course 1993-1994, huit yachts sur dix ont été construits selon le plan de Bruce Farah. Tous ses navires étaient équipés de quilles en forme de L. Sur un mince pylône en acier étroit, une ampoule de plomb massive pesant huit tonnes était suspendue, ressemblant à une torpille en forme. La nouvelle quille, avec une surface nettement plus petite, offrait un avantage significatif en termes de portance sur les parcours prononcés par rapport à la conception traditionnelle. Cependant, lors de la gîte, des efforts de torsion importants se produisent sur les points d'attache à la coque, car le centre de gravité du bulbe est fortement décalé vers l'arrière. Avant la course 1997-1998, les concepteurs devaient choisir entre des quilles en L et des quilles en T traditionnelles. L'analyse des modèles n'a révélé aucun avantage particulier de l'un d'entre eux. Si à des vitesses plus élevées, la forme en L était préférable, alors à basse vitesse - en raison du flux laminaire - une quille en forme de T. La simulation informatique n'a pas aidé non plus. Et seuls des tests grandeur nature en piscine ont permis de choisir la forme optimale. Traditionnellement, les pièces de gouvernail de yacht de course sont en fibre de carbone, et le W-60 ne fait pas exception. Cependant, plusieurs pannes graves obligent les concepteurs à revoir certains concepts traditionnels pour la course 1997-1998. Ainsi, à la suite du réglage fin du gouvernail d'une nouvelle génération, la répartition des charges, l'allongement relatif et la surface mouillée, sa forme lors de l'écoulement dans différents modes ont été optimisés. Initialement, le système de direction de "Hetman Sagaydachny" avait les charges de conception maximales sur les roulements - 9,2 tonnes pour la partie inférieure et 5,1 tonnes pour la partie supérieure. Après une révision par les concepteurs, le nouvel ensemble ne pèse que 19,2 kilogrammes sur les roulements inférieur et supérieur, respectivement, les charges maximales de travail de 36,1 tonnes et 19,6 tonnes. Pour votre information, l'appareil à gouverner du yacht "Odessa" en acier inoxydable pesait environ 480 kilogrammes ! La modélisation informatique et les tests sur le terrain dans la piscine ont permis à l'équipe de Farah de créer une roue conceptuellement nouvelle pour la dernière course, plus légère et en même temps plus durable et efficace dans tous les modes. Cela a permis aux yachts de la nouvelle, déjà quatrième génération, de devenir plus maniables avec moins de résistance, surtout à grande vitesse. "La cabine de navigation d'un yacht de classe W-60 n'est pas inférieure au cockpit du dernier avion de chasse en termes de saturation avec l'électronique et les ordinateurs modernes", écrit E. Platon dans le magazine Tekhnika-Youth. la course, tout d'abord, dépend de la qualité des décisions prises par le navigateur. En effet, les autres conditions de course sont les mêmes pour les participants, puisque tous les yachts sont de la même classe et tous (sauf un) sont dessinés par Bruce Far, et les équipes sont constituées de coureurs professionnels de la plus haute qualification mondiale. Le succès ou l'échec dépend d'une seule personne - le navigateur, qui passe tout son temps accroupi sur son bureau et "conjure" sur les ordinateurs et les cartes météorologiques. Lors de la course au large, chaque navigateur reçoit et analyse à sa manière les informations météo. Lors de la détermination du parcours optimal, il doit également prendre en compte les caractéristiques de vitesse du yacht, les différentes combinaisons de voiles, l'angle et la force du vent. Effectuez des calculs précis dans les conditions exiguës de la cabine du yacht W-60 (l'arbre d'entraînement du treuil tourne au-dessus de la tête, capable de scalper à tout moment) avec une privation de sommeil constante, dans une humidité tropicale à 100% ou à zéro température de l'air et de l'eau dans l'océan Austral - travail acharné. Et donc, sur le W-60 - au moins deux ordinateurs, au moins quatre systèmes de communication, dont deux satellites mondiaux, un système de navigation par satellite, un complexe automatisé pour collecter des informations sur l'état du yacht et la météo environnante; radar, enfin - le système de détection "Homme à la mer!". Mais je le répète : quelle que soit la puissance de la technologie moderne, ce n'est qu'un assistant, la décision est toujours prise par le navigateur. Et avec toute cette économie complexe, il gère pendant la course de 9 mois autour de la Terre. Pendant la course sur le W-60, en plus de la trinquette de tempête et de la trivoile, 38 voiles sont autorisées. Et à chacune des étapes à bord ne devrait pas être plus de 17. Le coût d'un ensemble complet est d'environ 370000 XNUMX $. Les voiles sont le moteur du yacht. Pour concevoir un tel moteur, il faut connaître la force et la direction du vent en course. Sur cette base, leur géométrie et leur aérodynamique sont calculées, les matériaux et la technologie sont sélectionnés. Plus de 150 options de gréement sont testées pour chaque yacht en préparation de la course afin de créer la variante optimale. L'équipe se compose généralement de trois marins professionnels qui travaillent ou ont de l'expérience dans des entreprises de voile de course. Avant le départ, ils passent plus de cinq mille heures à la machine à coudre, à retoucher les panneaux après les essais. Les souffleries sont largement utilisées dans les programmes de recherche. Des tests comparatifs sont en cours sur deux yachts en sparring en utilisant des systèmes radar de pointe pour déterminer les variations de vitesse. "Pour que le yacht aille dans le vent (dans un bord), écrit E. Platon, "il doit constamment virer ("par le vent"). Le W-60 est capable d'aller à un angle de 30 degrés ( plus raide que la plupart des autres) au vent réel La grand-voile et la trinquette sur ces cours sont fixées aussi près que possible de l'axe du pont. Lorsque le vent souffle de côté à 90 degrés par rapport au cours - gulfwind - sur un yacht, le vitesse du fanion (totale avec la vitesse du navire) le vent peut être le double de la vitesse du vrai, alors le voilier va plus vite que le vent ! Sur des parcours plus pointus que le gulfwind (tracté), une grand-voile est placée sur le W-60 ; foc-top - trinquette pleine et trinquette - trinquette intérieure étroite en forme de sabre. Lorsque l'angle du vent est légèrement supérieur à 90 degrés (empannage), un reacher, un spinnaker plat asymétrique, se lève à la place d'une tête de foc. Sur des parcours plus complets (pataras) - le crochet est remplacé par un bastaque - un spi asymétrique intégral. Deux types de portées et de patins sont utilisés sur les yachts W-60 - haut et 7/8. Le premier, par vent léger et moyen, monte jusqu'au sommet du mât - le sommet, le second - par vent fort - aux sept huitièmes de sa hauteur. Lors de la course 1993-1994, les organisateurs ont introduit des restrictions artificielles sur le poids du tissu pour les portées et les coureurs, il n'était pas autorisé d'utiliser les versions supérieures de ces voiles sur la plupart des étapes de la course (sauf deux). Les restrictions sont maintenant levées. Lors d'un ouragan, le W-60 est équipé d'une trinquette de tempête et d'une trivoile. Ce sont des voiles relativement petites faites de tissu très résistant." Aujourd'hui, les voiles des yachts de course sont fabriquées à partir de tissus laminés spéciaux. Dans ce cas, on sélectionne la matière qui correspond aux charges de travail dans l'une ou l'autre partie de la voile. Ainsi, en cousant ensemble différents panneaux, on obtient une voile, comme si elle était composée de panneaux de couleurs et de poids différents. À la fin des années 1990, North Sails a développé une technologie de fabrication de voiles monoblocs sans couture, dites 3DL. Ces voiles sont constituées de films polymères et de fibres à haut module. Ils sont laminés ensemble à haute température dans une matrice spéciale. En raison du manque de coutures, ces voiles sont beaucoup plus légères que les "panneaux". Les premières grand-voiles de ce type pour les yachts W-60 de la course 1997-1998 pesaient de 90 à 100 kilogrammes. Ils sont devenus deux fois plus légers que les prédécesseurs "panneaux". L'utilisation ultérieure de fibres PBO à module élevé en tant que fibres de renforcement a permis de réduire davantage le poids à 75-80 kilogrammes. Et les trinquettes 3DL sont nettement supérieures en qualité à leurs homologues "panneaux". Auteur : Musskiy S.A.
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