Повышение безопасности гоночного судна

Очень высокая энерговооруженность современных гоночных судов, достигающая величины 1 л.с./кг, скорости движения, превышающие 160—170 км/ч, жесткая конструкция судна — все это делает водно-моторный спорт одним из самых сложных и опасных технических видов спорта. Это подтверждает и статистика травматизма, который, несмотря на многочисленные организационные меры, к сожалению, не снижается.

Проблема обеспечения безопасности спортсмена сводится к двум задачам: предотвратить катастрофу (активная безопасность) и уменьшить тяжесть травм при катастрофе (пассивная безопасность). Если в таком скоростном виде, как автоспорт, очень эффективными средствами пассивной защиты являются мощный трубчатый каркас безопасности автомобиля и привязные ремни, то в водно-моторном спорте проекты капсулы и элементов крепления гонщика к ней (из-за малой прочности легких гоночных лодок, по сравнению с автомобилями) еще только обсуждаются в УИМ и испытываются лишь на самых мощных скутерах «Формулы I».

Особенности и специфика водно-моторного спорта настоятельно требуют поиска и использования любых возможностей предотвращения аварийных ситуаций. Особое место в этом занимает организация рабочего места гонщика, находящегося, по существу, в экстремальных условиях, и оптимальное расположение органов управления судном, которых становится все больше. Если еще недавно имелись только рулевое колесо и ручка газа, то сейчас к ним добавились педаль управления резонансными трубами и рукоятка управления углом установки мотора. Возможно, скоро появятся привод изменения высоты установки двигателя и тормоз. Со всеми этими рычагами, педалями и ручками гонщик должен управляться в доли секунды, точно рассчитывая свои движения.

Рассмотрим наиболее приемлемые на практике рекомендации на примере относительно быстроходных и сложных в управлении гоночных судов — скутеров. Некоторые из них вполне применимы для мотолодок и глиссеров.

Расположение гонщика на коленях

Скутера с расположением гонщика на коленях отличаются относительно высокой травмобезопасностью. Объясняется это тем, что спортсмен находится как бы в сгруппированном положении и подготовлен к любым неожиданностям. Но в то же время отсутствие средств страховки предъявляет повышенные требования к расположению органов управления.

Ручка газа. Правилами соревнований на всех гоночных и спортивных судах предусмотрено применение «самосбрасывающейся» ручки или педали газа. На судах с ручным управлением газом широкое применение получила рукоятка типа «Кениг».

Существует несколько способов ее размещения. Пожалуй, наиболее известный и простой из них, когда ручка газа крепится к фальшборту (рис. 1) на некотором расстоянии от штурвала. Менее известный, но, безусловно, более удобный способ — крепление ручки газа на палубе на расстоянии 30—50 мм от фальшборта. Если ручка газа расположена на расстоянии не более 50—100 мм от плоскости рулевого колеса, то гонщик получает дополнительную и удобную точку опоры, придерживаясь локтем о фальшборт. Но важно, чтобы углы сгибания в локтевых суставах управляющей штурвалом и ручкой газа рук отличались незначительно, не более чем на 20°. Только тогда эта дополнительная опора будет удобной и полезной как при ходе на волнении, когда гонщику надо отодвигаться назад, чтобы не «воткнуться» в волну, так и на поворотах, когда он должен располагаться ближе к штурвалу. На скутерах «Даниш» рекомендуется срезать планку в верхней части фальшборта, чтобы лишний раз не травмировать локоть. Прочность судна от этого не пострадает.

Встречается такой вариант, когда ручка газа крепится с внутренней стороны фальшборта на небольшой высоте от днища. Конечно, гонщик в этом случае надежнее закрыт передним обтекателем, что снижает аэродинамическое сопротивление. Но это единственное преимущество такого способа крепления ручки газа. Отсутствие дополнительной точки опоры о фальшборт, «сжатость» гонщика, создание дополнительных трудностей при отклонении его внутрь поворота позволяют использовать этот способ только при идеальных условиях рекордных заездов на дистанцию 1 км.


Все вышесказанное относится не только к скутерам с расположением водителя на коленях, но и к мотолодкам международных классов SB-350 и SC-500, имеющих катамаранные или трехточечные обводы. Для достижения максимального результата гонщику в этих классах необходимо перемещением тела вперед или назад предотвращать взлет на максимальной скорости и улучшать разгон после поворота. Такое перемещение практически невозможно, если гонщик сидит в кресле. Только располагаясь на коленях он может на ходу регулировать положение ЦТ судна.

Ручка газа высокоскоростных глиссеров R-2 и R-4 производства ЛПО «Патриот» аналогична устанавливаемым на автомобилях «Запорожец» с ручным управлением и инвалидных колясках. Применение ручки газа такой конструкции для быстроходного судна, движущегося в экстремальных условиях гонок, не подходит по двум основным причинам: ослабляется фиксация спортсмена в просторном низком кокпите глиссера, а в момент поворота (тем более — внезапного, например для избежания столкновения), когда усилие, необходимое для вращения рулевого колеса должно быть наибольшим, гонщику для сброса газа приходится отпускать рулевое колесо. Именно неудачная конструкция ручки газа на заводских глиссерах в значительной степени снижает их управляемость.

Педаль управления резонансной трубой. В классах скутеров обычно используются прямые, без поворотов и изгибов, резонансные трубы, благодаря чему в процессе гонки можно легко изменять их длину. Этим удается в значительной степени сгладить неблагоприятную крутую внешнюю характеристику высокофорсированного гоночного двигателя и сделать ее более пологой (рис. 2). С увеличением длины трубы возрастает мощность на малых и средних оборотах, т. е. судно быстрее разгоняется, но для достижения большей скорости на прямой длину трубы снова надо уменьшать. Как подтверждает практика, ее целесообразно изменять в пределах 100—120 мм. Гонщик в непосредственной близости от поворота нажимает на педаль и отодвигает трубу, увеличивая ее длину. В конце поворота он плавно отпускает педаль и труба занимает то положение, которое соответствует максимальной скорости на прямой.

Подход к повороту и особенно его выполнение являются для гонщика наиболее трудными участками гоночной трассы. Если он вынужден вставать на одно колено, а другой ногой тянуться при этом к неудобно расположенной педали, то, естественно, повышается вероятность возникновения аварийных ситуаций и ухудшается время прохождения поворотов. Именно поэтому каждый спортсмен должен подумать о наиболее удобном для себя расположении педали управления резонансной трубой.

Наиболее простой и распространенный способ управления резонансной трубой с помощью вертикальной навесной педали (рис. 3) имеет, к сожалению, несколько недостатков. Так, без смещения колена, только за счет разгибания голеностопного сустава, переместить трубу на 100—120 мм просто невозможно; педаль не позволяет гонщику максимально перемещаться назад (на волне или на разгоне), а ее вертикальное расположение по всей высоте кокпита может привести к дополнительным травмам.


Способ управления трубой при помощи горизонтальной «скользящей» педали (рис. 4), несмотря на простоту, менее распространен, так как неудобен и страдает всеми недостатками вышеуказанного способа.

От большинства недостатков двух предыдущих конструкций свободна педаль управления с горизонтальным перемещением (рис. 5), используемая в течение многих лет ведущими московскими спортсменами. Она имеет следующие преимущества:

• отодвинуть трубу на 100—120 мм можно небольшим разгибающим движением голеностопа, не приподнимаясь;
• при затрудненном возврате трубы низко расположенная педаль позволяет ногой пододвинуть трубу принудительно;
• гонщик имеет возможность свободно перемещаться назад при разгоне или на волне;
• конструкция простая и легкая.

Все это делает предпочтительной именно такую конструкцию педали управления трубой для обоих типов скутеров, т. е. с положением гонщика на коленях и лежа.

Некоторые зарубежные спортсмены (Б. Даниш, Б. Бекхузен) и ленинградец Алексей Ишутин (в классе ОА-250) применяют для управления резонансной трубой оригинальный метод — передвижную ручку газа (рис. 6), закрепленную на фальшборте на подвижных полозьях. Отодвинув ручку от себя до упора, спортсмен через трос в оболочке (например, от дистанционного управления мотором «Москва-30») полностью отодвигает трубу и наоборот. Такой комбинированный способ наряду с весомым преимуществом — ноги не участвуют в управлении судном — имеет и недостаток: «подвижная» опора руки значительно ослабляет «крепление» гонщика к судну.

Расположение гонщика лежа

А каковы возможности повышения безопасности на скутерах с расположением гонщика лежа?

Несмотря на повышенную «устойчивость» спортсмена в таком скутере, удобное и рациональное расположение органов управления играет здесь даже большее значение. Дело в том, что у находящегося в горизонтальном положении гонщика заметно ухудшаются многие психофизические показатели, он имеет меньший обзор, значительно быстрее устает и хуже переносит удары судна о волны.

Ручка газа. Как и на «сидячих» скутерах, здесь используется ручка типа «Кениг». Ее желательно располагать так, чтобы кисти рук находились в одной поперечной плоскости и на локти приходился одинаковый вес. Тогда руки будут уставать меньше.

Наиболее распространены три способа крепления. При первом ручка газа крепится в нормальном положении в непосредственной близости от штурвала, так же, как и на «сидячем» скутере, но с внутренней стороны фальшборта и на расстоянии 40—80 мм от него. Так как «лежачий» скутер тормозит значительно интенсивнее скутера традиционной схемы, то при резком сбрасывании газа, особенно на взволнованной поверхности, гонщика «тянет» вперед, он может непроизвольно добавить газ и способствовать созданию сложной и даже опасной ситуации.

В связи с этим на «лежачем» скутере более удобно ручку газа располагать неподвижной частью назад, а подвижной — вперед. В этом случае газ регулируется уже не ладонью, а пальцами; предплечье и локоть неподвижны.

Чтобы снизить вероятность получения ранений и травм в случае аварии, ручку газа лучше расположить в горизонтальной плоскости, частично спрятав ее за комингс кокпита. Именно так и поступают многие ведущие гонщики.

Педаль управления резонансной трубой. На «лежачем» скутере также наиболее удобна горизонтальная рычажная педаль, которая не мешает гонщику отодвигаться максимально назад. Устанавливать ее необходимо на таком расстоянии от рулевого колеса, чтобы в своем «разгонном» положении спортсмен мог без напряжения пользоваться ею.

Нельзя забывать о такой малозначительной, на первый взгляд, детали скутера, как пайол (спортсмены часто называют его сланью). Правильно спроектированный скутер, особенно с гидролыжами, имеет значительную аэродинамическую разгрузку и по волне идет достаточно мягко. Поэтому крепить на слани толстую поролоновую подушку совсем не обязательно. Если кокпит скутера узкий (не более 450 мм), можно обойтись без подушки, но слань должна быть закреплена к шпангоутам очень надежно, а под носок левой ноги в ней желательно сделать несколько упоров — вырезов, с помощью которых водитель легко может или отползти на разгоне, или переместиться вперед для обеспечения устойчивости на максимальной скорости.

Расположение гонщика сидя

В старших классах скутеров катамаран ной конструкции гонщики управляют судами сидя в кресле «картингового» типа или без него — в полулежачей позе. Это обеспечивает более хорошую ориентацию и обзор при большой скорости и перегрузках на повороте (до 3 g).

К тому же, такое положение удобнее, когда необходимо совершать очень быстрые движения рулевым колесом, а другой рукой управлять при этом углом установки двигателя или балластной цистерной. В появившихся несколько лет назад скутерах-катамаранах классов ОС-500 и ОВ-350 расположение гонщика сидя обусловлено теми же причинами. Спортсмен обеими руками управляет рулевым колесом (силы одной руки не хватает для выполнения крутого поворота), правой ногой, как и в автомобиле, управляет газом двигателя, левой — педалью трубы.

Требования к рабочему месту гонщика приблизительно соответствуют предъявляемым к рабочему месту водителя гоночного автомобиля. Поэтому можно воспользоваться методами, хорошо зарекомендовавшими себя в автоспорте.

Повышенная продольная неустойчивость катамаранов заставляет применять всевозможные устройства для регулирования угла наклона двигателя. На отечественных катамаранах это — рычажно-механические устройства с ручным приводом. Так как поворот осуществляется в основном в левую сторону, а гонщик на повороте центробежной силой прижимается к наружному, правому фальшборту, то и рычаг управления углом установки двигателя лучше поместить с левой стороны.

В случае аварии (опрокидывание, переворот) спортсмен гоночного судна должен иметь возможность без дополнительных травм быть выброшенным из лодки.

Рулевая колонка. Именно конструкция травмобезопасной откидной рулевой колонки представляет наибольшую сложность. С одной стороны, рулевое управление должно обладать стопроцентной надежностью при любых условиях движения судна, а с другой — рулевая колонка должна давать возможность спортсмену в случае переворота судна свободно вылететь из узкого длинного кокпита, закрытого обтекателем.

Одна из лучших конструкций, предложенная ленинградцем О. Пикоткиным, показана на рис. 7. Особенностью ее является постоянное натяжение штуртросов при любом положении рулевого вала в плоскости ДП, которое обеспечивается оригинальным устройством передней опоры.

Пластина 3 имеет одну большую прорезь для втулки рулевого вала и две прорези для крепежных болтов 1, заворачиваемых с заранее подобранным, тарированным усилием. В случае аварии болты и вал выходят из прорезей и вся колонка откидывается вперед (рис. 9).

Отличительной особенностью катамарана, по сравнению с трехточкой, является значительно меньшая величина аэродинамической разгрузки. Поэтому он хорошо управляется и может совершить поворот радиусом 5—10 м, входя в него почти на полной скорости. Это, в свою очередь, требует быстрой и точной работы рулевым колесом.

Максимальная скорость вращения рулевого колеса в значительной степени зависит от угла его наклона (рис. 8) и положения рук на нем. Оптимальным положением является такое, когда руки спортсмена находятся чуть ниже уровня плеч в слегка согнутом положении. При этом угол наклона рулевого колеса составляет 0—15°. Очень важно, чтобы при совершении поворота гонщик не перехватывал рук на рулевом колесе и чтобы усилие для вращения руля было небольшим. Это возможно, если применить рулевой барабан диаметром 100—120 мм и штуртросы на рулевых тягах мотора пропустить через блоки.

Незначительное сопротивление вращению рулевого колеса, его небольшой (280—320 мм) диаметр, управление двумя руками — обеспечивают возможность быстрой реакции гонщика на любые изменения в поведении скоростного катамарана.