Тайны и мифы науки. В поисках истины

Преимущество жесткого щелевого паруса перед обычным состоит в том, что отрыв паруса при усилении ветра предотвращается здесь не отсасыванием воздушного потока, а его сдувом. Поэтому щелевое крыло обтекается почти до угла 90 градусов без отрыва. В то же время у жесткого паруса есть один большой недостаток – сложность в сборке и разборке. Куда девать парус, если налетает неожиданный шквал? Ведь именно так в 1957 году погиб знаменитый немецкий учебный парусник «Памир». Когда подошел ураган, он был под всеми парусами, их «обстенило», то есть прижало к стеньгам. Поэтому убрать паруса было уже невозможно. Через пять минут парусник перевернулся.
Эту проблему пытались решать по-разному. Паруса складывались как крылья бабочки, однако такая конструкция была непрочной, недолговечной. Для щелевого паруса придумали другой способ сборки – его просто заваливали на волейбольную площадку «Иоффе».
Жесткое крыло с толстым сечением, похожее на огромную трубу, получило название турбопаруса. Всеобщее внимание к нему привлек Жак-Ив Кусто, который в 1980-е годы поставил его на своем судне «Алсион». Основу движителя составляет аэродинамический профиль, вертикальная металлическая труба сечения, близкого к яйцевидному, с подвижным щитком, улучшающим аэродинамическое разделение внешней и внутренней поверхностей. Насосная система нагнетает в трубу воздух, создавая с одной стороны паруса необходимое разрежение; движение происходит в направлении, перпендикулярном давлению. Таким образом, парус работает как крыло: с одной стороны его воздух протекает медленнее, чем с другой, создавая движущую силу. Подвижная заслонка и система нагнетания воздуха, основанная на вентиляторах, повысили эффективность нового паруса. На испытаниях в аэродинамической трубе малогабаритные модели повели себя превосходно, дав тем самым рождение системе турбопарус.
Главная особенность турбопаруса, обусловленная его конструкцией, в том, что всегда можно получить движущую силу в нужном направлении, независимо от того, куда дует ветер. Судно, оборудованное турбопарусом, может двигаться даже против ветра, получая энергию из разницы давлений, создаваемой завихрениями воздуха внутри паруса и вне его. Совместно с турбопарусом можно использовать и обычные движители. Турбопарус при этом удобнее передать под управление компьютера, который будет задавать расположение «парусов» в пространстве и давление воздуха в системе.
Однако, как и другие подобные конструкции, турбопарус обладал серьезным недостатком – его нельзя было убрать с палубы. Поэтому первое плавание прототипа «Алсион» в 1983 году в водах Атлантического океана закончилось неудачно: судно попало в сильный шторм и получило повреждения – были разрушены мачты и паруса. Спустя два года после этой неудачи создание «Алсиона» было полностью закончено. Турбопарусная яхта использовалась вместе с легендарным «Калипсо» для океанографических работ команды Кусто. После того как в 1996 году «Калипсо» столкнулось в Сингапурской гавани с баржей и затонуло, «Алсион» стал основным экспедиционным судном «Фонда Кусто».
С турбопарусом часто путают так называемый ротор Флеттнера. Он тоже похож на трубу, однако действует совсем иначе. Принцип действия ротора основан на эффекте, открытом немецким физиком и химиком Генрихом Магнусом (1802-1870), который в 1852 году доказал, что если цилиндр вращается в набегающем потоке воздуха, то возникает сила тяги, перпендикулярная потоку воздуха. Роторные суда более быстроходные, чем парусные, однако у них есть свои недостатки: расход топлива на двигатели, которые вращают цилиндр, невозможность уборки с палубы, зависимость от ветра. Все это не позволило роторным судам получить широкое распространение.
Последнее веяние – это даже не парус, а воздушный змей. Причем воздушный змей очень забавный – надувной, который опять-таки состоит из множества секций. Надуванием этих секций заведует компьютер – в зависимости от силы ветра, от его направления. Но опять же абсолютно не понятно, как управлять таким парусом на гибкой связи. Что делать, если ветер неожиданно поменяет свое направление, а это бывает постоянно. Куда понесет этот воздушный змей, что с ним станет? Начатые в 1980-е годы работы не дали ощутимых результатов. Ученым не удалось устранить главные недостатки парусников – тихоходность и сильную зависимость от штормов.
Сегодня Россия обладает самым большим в мире парусным флотом. Он состоит из пяти парусников. Помимо уже упомянутых «Крузенштерна» и «Седова», приписанных к Калининграду и Мурманску, есть еще «Мир», приписанный к Санкт-Петербургу, «Надежда» и «Паллада», парусники, приписанные к порту Владивосток. Все это учебные суда, на которых готовят молодых моряков.
Кстати, возникает вопрос: почему их готовят на парусниках, когда потом всю жизнь они плавают только на современных судах? Вот что говорит по этому поводу Юрий Галкин, капитан учебного парусного судна «Мир»: «Молодой человек, придя на современное судно, может, проплавав несколько месяцев, ни разу не выйти на палубу. Знакомство с морем, с этой необузданной стихией, может быть только здесь. Настоящего моряка вы сможете воспитать только на парусном судне. В дождь, в непогоду, в сильный ветер курсанты вынуждены подниматься на высоту пятидесяти метров. И не просто подниматься, а работать там». Кстати, «Мир» считается самым быстрым парусником в мире. Его официально зарегистрированная максимальная скорость под парусами достигает 21 узла, или около 39 км/ч.
Сухопутному человеку кажется, что на паруснике все сложно и запутанно. Вспоминаю, когда много лет назад, в далеком 1962 году, я впервые попал на борт этого парусника и услышал по внутренней трансляции команду «Городницкому прибыть (с ударением на первом слоге) на шкафут», то я долго бегал по огромному кораблю, а судно огромное, и спрашивал: «Ребята, где тут у вас шкаф стоит?» Однако шкафут к шкафу никакого отношения не имеет. Шкафутом называется нижняя палуба в носовой части судна между полубаком (верхней носовой частью судна) и спардеком (верхней палубой).
Сегодня парусное судно – это четко работающий механизм с современным навигационным оборудованием, оснащенный так, как и положено кораблям XXI века. На современных парусниках стоят радиолокационные станции, системы глобального позиционирования и АИС (автоматическая идентификационная система, отвечающая за идентификацию судов, их габаритов, курса и других данных с помощью радиоволн ОВЧ/УКВ-диапазона). Есть также специальные радиобуи, которые автоматически срабатывают при погружении судна на определенную глубину (от полутора до четырех метров) и подают в эфир сигнал бедствия.
Сердцем парусного судна является его штурвал. Штурвал на парусниках, как правило, достаточно большой, и управлять им в одиночку не так-то просто. Особенно, во время волнения на море. К примеру, на «Крузенштерне» штурвал вращает не один рулевой, а целая команда, состоящая из трех, а иногда даже из четырех человек. Вспоминаю, как в 1962 году, недалеко от берегов Канады, в «ревущих сороковых», во время чудовищного шторма, когда волна гуляла по палубе, рулевых привязывали концами к штурвалу, чтобы их не смыло за борт. Несмотря на подобные критические ситуации, управлять рулем с парусом гораздо легче. Чтобы судно слушалось руля, достаточно его перекладки всего на один градус, а то и на полградуса или даже на четверть градуса. Причем, на штурвале эти четверть градуса можно поймать, а на джойстике, которым управляется обыкновенный корабль при заходе в порт или выходе из него, таких мизерных величин не выловить.
Несмотря на то что современные парусники оборудованы всеми необходимыми техническими средствами, человек остается незаменимым. Так, например, именно на парусниках сохранилась такая судовая роль – впередсмотрящий. В большую волну не каждая цель отбивается на экране локатора. То есть цель на фоне помех от волн может пропасть, если это маленький катер, маленькая лодка или еще какое-то плавучее средство. Впередсмотрящий не только смотрит, но и слушает. В условиях ограниченной видимости каждое судно подает определенные сигналы, которые отличаются: сигналы судна на ходу от судна на якоре. Услышав этот сигнал – как правило, у них дальность слышимости порядка трех миль, – уже можно предпринять какие-то действия.