Желкенді қайықтар түрлері мен құрылысы

Кіріспе

Желкенмен толық немесе ішінара қозғалатын қайық

Желкенді қайық – желкендердің күшімен толық немесе ішінара қозғалатын, желкенді кемеден кіші қайық. Желкенді қайық пен кеме арасындағы айырмашылықтар аймаққа және теңізшіл мәдениетке қарай өзгереді.

Кескіш

Коттер бір мачталы және басты желкені бар шлюпкаға ұқсас, бірақ әдетте мачтаны артқа қарай орналастырады, бұл жоғарғы және ішкі станьға тиісінше, jib және staysail желкендерін орнатуға мүмкіндік береді. Бұрынғыда жиі жарысқа қолданылатын конфигурация болған, бүгінде круиздік қайықтарға әмбебаптық қасиеттер сыйлайды, әсіресе, күшті желде ішкі станьдан кішкентай staysail желкенін көтеруге мүмкіндік береді.

Қайық

Катерлік қайық – бір ғана мачтасы алдыңғы жағына орнатылған және жүздік (jib) желкені жоқ қайық. Көптеген қазіргі заманғы үлгілерде тек бір ғана желкен, яғни бас желкен болады; алайда, дәстүрлі катерлік қайық гафф-ригтен бірнеше желкенді тасымалдауға болатын. Катерлік қайық – бір үлкен желкені, кең корпусы және тұрақтылықты қамтамасыз ететін кең ені бар әдемі әрі ерекше желкенді қайық. Бұл қайықтың аты, желкен жүргізуде қолданылатын "мысық" (cat) құралынан шыққан. Бұл қайықтың тарихы 19-шы ғасырда АҚШ-тың жағалау аймақтарында, әсіресе Жаңа Англияда балықшылар мен теңізшілер кеңінен пайдаланған кезеңге дейін жетеді. Түзу дизайны мен қарапайым құрылысының арқасында катерлік қайық оңай және салмақты жүзу тәжірибесін ұсынады, бұл оны бастаушылар мен демалыспен жүзуді ұнататындар үшін тамаша таңдауға айналдырады. Күні бүгінге дейін катерлік қайықтарды олардың тарихын бағалайтын және су жолдарымен жүзгенде олардың көркем сыртқы түрін тамашалайтын жанкүйерлер қадір тұтады.

Кемелік

Диңке – демалыс, желкенді жаттығулар және үлкен кемеге қызмет көрсету үшін қолданылатын шағын, ашық желкенді қайық. Олардың қысқа ұзындығы, қарапайым басқаруы және аз күтімді қажет етуі жасөспірімдердің желкенді оқу бағдарламаларында кең таралған. Оларда үш (немесе одан аз) желкен болады: бас желкен, джиб және спиннакер.

Кетч

Кетчтер шлюпкаға ұқсас, бірақ негізгі масттың артында, бірақ руль бағанасының алдында екінші, қысқарақ маст болады. Екінші маст миззень мастысы деп аталады, ал оған жанасылған желкен миззень желкені деп аталады. Кетчті екі алдыңғы желкенмен де жабдықтауға болады.

Шкуна

Кемедегі негізгі мачта алдыңғы мачтадан биік болады, бұл оны кеч немесе яульден ажыратады. Шхуна екі мачтадан көп болуы мүмкін, бірақ алдыңғы мачта әрқашан ең алдыңғы негізгі мачтадан төмен болады. Дәстүрлі топсейлді шхуналардың жоғарғы мачталары үшбұрышты топсейлдерді гафтік желкендерінің үстіне көтеруге мүмкіндік береді; көптеген қазіргі заманғы шхуналар Бермуда түйіндемесімен жабдықталған.

Слуп

Қазіргі заманғы ең көп таралған желкенді қайық – шлюп, ол бір мачта мен екі желкенді, әдетте Бермуда түріндегі негізгі желкен және бас желкеннен тұрады. Бұл қарапайым құрылым желге қарсы жүзуге өте тиімді. Бөлшекпен жабдықталған шлюптің форштевні мачтаның жоғарғы бөлігінен төмен орналасқан нүктеге бекітіледі, бұл негізгі желкенді тегістеуге және артқы тартқышты кернеу арқылы мачтаның жоғарғы бөлігін артқа қарай иіп, өнімділікті арттыруға мүмкіндік береді. Шағын бас желкенді аз адамнан тұратын экипаж басқаруы оңай.

Жауыл

Яхта кешпеге ұқсас, бірақ одан қысқа мачтысы, руль бағанасының артында орналасқан, негізгі мақсаты жылдамдық емес, бағытты теңгерту.

Қаптамалары

Әдеттегі желкенді қайықтар бір корпусты болып келеді, бірақ көп корпусты катамарандар мен тримарандардың танымалдылығы артып келеді. Бір корпусты қайықтар тұрақтылық үшін көбінесе балластқа сүйенеді және әдетте ығыстыру корпустары болып табылады. Бұл тұрақтандыру балласты жарысқа арналған қайықтарда қайықтың салмағының 50%-ға дейін жете алады, бірақ көбінесе 30% шамасында болады. Бұл екі мәселе тудырады: біріншіден, ол бір корпусты қайыққа зор инерция береді, оны маневрлеуді қиындатады және жылдамдауын төмендетеді. Екіншіден, егер ол көбікті материалмен немесе ауа резервуарларымен жабдықталмаса, бір корпусты қайық суға толса, батып кетуі мүмкін. Көп корпусты қайықтар тұрақтылық үшін геометрияға және көп корпустарының кең орналасуына сенеді, кез келген балласттан бас тартады. Кейбір көп корпусты қайықтар конструкциялық тұтастығын сақтай отырып, мүмкіндігінше жеңіл болуы үшін жасалған. Олар көбікпен толтырылған жүзу камераларымен жасалуы мүмкін, ал кейбір заманауи тримарандар батпайтын деп саналады, яғни егер барлық экипаж бөлімшелері суға толып кетсе де, корпустың өзі су үстінде қалуға жеткілікті көтерілгіш күшке ие. Жеңіл салмаққа (қонақ үйге қолайлылық пен азық-түлік және басқа да жабдықтарды сақтау есебінен) оптимизацияланған көп корпусты, балластың болмауымен бірігіп, үдеу, максималды жылдамдық және маневрлеу қабілеті тұрғысынан өнімділікті арттырады. Балластың жоқтығы жеңіл көп корпусты су бетіне шығаруды жеңілдетеді, оның сумен жабысқан бетін азайтады, демек, кедергісін азайтады. Жалпы салмақтың төмендеуі су асты профилінің төмендеуімен, су тартудың азаюын білдіреді. Бұл өз кезегінде сумен жабысқан беттің көлемін және кедергісін азайтады. Балластық келіші болмаса, көп корпусты қайықтар бір корпусты қайықтардың өте алмайтын шалшық суларға жүзе алады. Дегенмен, көп корпусты конструкциясында да компромистер бар. Жақсы жасалған балластық қайық тіпті толығымен аударылып кетсе де, қалпына келе алады. Кері бұрылған көп корпусты қайықты тіктеп қою қиын, тіпті көмексіз мүмкін емес, егер қайық кішкентай болмаса немесе арнайы жабдықтары болмаса. Көп корпусты қайықтарды желге қарсы бұру да қиынға соғады, себебі салмақтың төмендеуі тікелей импульстің төмендеуіне әкеледі, бұл көп корпусты қайықтардың желге қарсы бағытталғанда жылдамдықты тез жоғалтуына себеп болады. Сонымен қатар, бір бөліктен тұратын бір корпусты қайықта екі немесе үш бөліктен тұратын көп корпусты қайықтағыдан конструкциялық тұтастықты қамтамасыз ету әлдеқайда оңай, өйткені олардың қосылатын құрылымы айтарлықтай болуы керек және корпустарға жақсы бекітілуі керек. Барлық осы корпус түрлері гидрофойлдар ретінде жасалуы немесе олармен жабдықталуы мүмкін.

Traditional sailboats are monohulls, but multi hull catamarans and trimarans are gaining popularity. Monohull boats generally rely on ballast for stability and usually are displacement hulls. This stabilizing ballast can, in boats designed for racing, be as much as 50% of the weight of the boat, but is generally around 30%. It creates two problems; one, it gives the monohull tremendous inertia, making it less maneuverable and reducing its acceleration. Secondly, unless it has been built with buoyant foam or air tanks, if a monohull fills with water, it will sink. Multihulls rely on the geometry and the broad stance of their multiple hulls for their stability, eschewing any form of ballast. Some multihulls are designed to be as light weight as possible while still maintaining structural integrity. They can be built with foam filled flotation chambers and some modern trimarans are rated as unsinkable, meaning that, should every crew compartment be completely filled with water, the hull itself has sufficient buoyancy to remain afloat. A multihull optimized for light weight (at the expense of cruising amenities and storage for food and other supplies), combined with the absence of ballast can result in performance gains in terms of acceleration, top speed, and manoeuvrability. The lack of ballast makes it much easier to get a lightweight multihull on plane, reducing its wetted surface area and thus its drag. Reduced overall weight means a reduced draft, with a much reduced underwater profile. This, in turn, results directly in reduced wetted surface area and drag. Without a ballast keel, multihulls can go in shallow waters where monohulls can not. There are trade offs, however, in multihull design. A well designed ballasted boat can recover from a capsize, even from turning over completely. Righting a multihull that has gotten upside down is difficult in any case and impossible without help unless the boat is small or carries special equipment for the purpose. Multihulls often prove more difficult to tack, since the reduced weight leads directly to reduced momentum, causing multihulls to more quickly lose speed when headed into the wind. Also, structural integrity is much easier to achieve in a one piece monohull than in a two or three piece multihull whose connecting structure must be substantial and well connected to the hulls. All these hull types may also be manufactured as, or outfitted with, hydrofoils.

Келі

Барлық кемелердің кілі бар, ол корпустың негізгі тірегі болып табылады. Дәстүрлі құрылыста, барлық құрылым осы кілге байланысты болады. Қазіргі заманғы монокок конструкцияларында виртуалды кіл қарастырылған. Тіпті көп корпусты кемелердің де кілі болады. Желкенді қайықта "кіл" сөзі корпустың бүйірлік жазықтығын жақсарту үшін қосылатын бөлікке де қолданылады. Бүйірлік жазықтық – кеме қозғалғанда жаңғырудың алдын алып, желге қарсы жүзуге мүмкіндік береді. Бұл бөлік сырттан қосылған немесе корпустың бір бөлігі болуы мүмкін. Көптеген монокорпусты кемелер, қайықтан үлкен болған жағдайда, балластқа мұқтаж болады. Кеменің дизайнына байланысты, балластың салмағы жалпы салмақтың 20-50 пайызын құрауы мүмкін. Балласт көбінесе кілге үлкен қорғасын немесе шойын массалары түрінде енгізіледі. Бұл балласты бекітеді және оның тиімділігін арттыру үшін мүмкіндігінше төмен орналастырады. Сыртқы кілдер кілдің пішінінде құйылады. Монокорпусты кеменің кілінің тиімділігі салмағымен, тереңдігімен және ұзындығымен анықталады. Қазіргі заманғы монокорпусты кемелердің көпшілігі фин кілдерге ие, олар ауыр, терең, бірақ корпустың ұзындығына қарағанда қысқа болады. Көне яхталар толық кілге ие болған, ол әдетте кеменің ұзындығының жартысынан астам құрайды. Жақында қолданыла бастаған қанатты кіл қысқа және беткей, бірақ кілдің негізгі бөлігінен екі жаққа созылған "қанаттарында" көп салмақ көтереді. Тағы да жаңашылдық – қисайған кілдер, олар желкенді қайықтың төменгі салмағын жел соққан жаққа жылжытуға арналған, бұл кемеге көбірек желкендерді орнатуға мүмкіндік береді. Екі кілді кемелердің артықшылығы – судың аз тереңдігі, бұл кемені құрғақ жерде тұруға мүмкіндік береді. Ал көп корпусты кемелерге мұндай балластқа аса қажеттілік жоқ, өйткені олар өздерінің дизайнының геометриясына, көп корпустарының кең негізіне сүйенеді. Open 60 сияқты жоғары өнімді көп корпусты кемелерді жасаушылар кеменің жалпы салмағын барынша азайтуға тырысады. Бұл кейбіреулерді көп корпусты кемені ұшақ жобалаумен салыстыруға итермелейді. Центрборд немесе кинжал тәрізді кіл – судың бетінен тартылатын жеңіл кіл, оны судың тереңдігі аз болғанда жоғары көтеруге болады.

All vessels have a keel, it is the backbone of the hull. In traditional construction, it is the structure upon which all else depends. Modern monocoque designs include a virtual keel. Even multihulls have keels. On a sailboat, the word "keel" is also used to refer to the area that is added to the hull to improve its lateral plane. The lateral plane is what prevents leeway and allows sailing towards the wind. This can be an external piece or a part of the hull. Most monohulls larger than a dinghy require built in ballast. Depending on the design of the boat, ballast may be 20 to 50 percent of the displacement. The ballast is often integrated into their keels as large masses of lead or cast iron. This secures the ballast and gets it as low as possible to improve its effectiveness. External keels are cast in the shape of the keel. A monohull's keel is made effective by a combination of weight, depth, and length. Most modern monohull boats have fin keels, which are heavy and deep, but short in relation to the hull length. More traditional yachts carried a full keel which is generally half or more of the length of the boat. A recent feature is a winged keel, which is short and shallow, but carries a lot of weight in two "wings" which run sideways from the main part of the keel. Even more recent is the concept of canting keels, designed to move the weight at the bottom of a sailboat to the upwind side, allowing the boat to carry more sails. A twin keel has the benefit of a shallower draft and can allow the boat to stand on dry land. Multihulls, on the other hand, have minimal need for such ballast, as they depend on the geometry of their design, the wide base of their multiple hulls, for their stability. Designers of performance multihulls, such as the Open 60's, go to great lengths to reduce overall boat weight as much as possible. This leads some to comment that designing a multihull is similar to designing an aircraft. A centreboard or daggerboard is retractable lightweight keel which can be pulled up in shallow water.

Мачта

Шағын желкенді қайықтарда мачталар "орнатылуы" (қойылуы) мүмкін, оның төменгі ұшы қайықтың келінен жоғарырақ резеңкеге немесе палубаға немесе мачтаны тік тұрғызып, тік тұрғанға дейін иілгіш нүктеде көтеруге мүмкіндік беретін басқа да конструкцияға орналастырылады. Кейбір мачталар тек келіде және палубада тіреліп тұрады және "бағдарламасыз" деп аталады. Көптеген мачталар ішінара немесе толығымен (палубаға орнатылғандары үшін) тұрақты тұтқаларға сүйенеді, оларды бүйірден және алдыңғы және артқы жақтан қолдап тұрады. 25 футтан (8 м) асатын мачталарға кран қажет болуы мүмкін және әдетте кез келген кабина немесе басқа да конструкциялар арқылы келіге орнатылады.

Қосалқы қозғалтқыш

Көптеген желкенді қайықтарда желдің тоқтауына немесе желкенмен жақын арада маневр жасау қиын болған жағдайларда, қосымша қозғалыс құралы болады. Ең кішкентай қайықтарда ескек қолданылады; үлкендерінде ескектер; ал кейбіреулерінде транцемге орнатылған сыртқы қозғалтқыш, ал тағы басқаларында ішкі қозғалтқыш болады.