Правила Обмера
крейсерско-гоночных яхт
(РПО)
Эскизный проект
Нижний Новгород
2013
Список условных обозначений и принятых аббревиатур.
АЧФ Ассоциация яхт четвертьтонного флота
ВФПС Всероссийская Федерация Парусного Спорта;
ГК Гоночный Комитет;
КВЧ коэффициент выступающих частей;
ППГ Правила Парусных Гонок;
ППС Правила Парусных Соревнований
РПО Региональные Правила Обмера крейсерско-гоночных яхт;
УПО Упрощенные Правила Обмера;
ФПС Федерация Парусного Спорта;
AMG ширина генакера;
AGO размер кормового свеса;
ASF длина нижней шкаторины генакера;
ASL максимальная величина суммы боковых шкаторин генакера;
BMAX максимальная ширина яхты;
BWL ширина по ватерлинии;
CT исправленное время яхты, по которому определяется её место в гонке;
D длина дистанции;
DSPL вес яхты порожнем;
E максимальная длина нижней шкаторины грота;
EPF коэффициент двигательной установки;
ET истинное время прохождения дистанции яхты на финише;
FGO размер носового свеса;
GPH расчетный скоростной потенциал яхты;
GPHлав скоростной потенциал яхты на лавировке;
GPHпол скоростной потенциал яхты на полных курсах;
HB размер фаловой дощечки грота;
h поперечная метацентрическая высота;
IOR международная система обмера крейсерско-гоночных яхт;
JL длина передней шкаторины генуэзского стакселя;
L расчетная длина яхты;
LOA максимальная длина яхты;
LPG размер перпендикуляра к передней шкаторине генуэзского стакселя;
LWL длина яхты по ватерлинии;
MGM ширина грота на ½ высоты грота;
MGU ширина грота на ¼ высоты грота;
ORC международная система обмера крейсерско-гоночных яхт;
P максимальная длина передней шкаторины грота;
R гоночный балл яхты;
RM восстанавливающий момент на 1 градус;
RS-2000 правила обмера крейсерско-гоночных яхт;
S площадь парусности яхты;
Sг площадь максимального генуэзского стакселя;
Sгн площадь максимального генакера;
Sгр площадь грота;
Sлав площадь лавировочных парусов;
Sпол площадь парусов на полных курсах;
Sсп площадь максимального спинакера;
SL длина боковых шкаторин спинакера;
SLE длина задней шкаторины генакера;
SLU длина передней шкаторины генакера;
SMW максимальная ширина спинакера;
SQ обобщенная характеристика скоростных качеств яхты;
ToT формула расчета CT “время по времени”;
ToD формула расчета CT “время по дистанции”;
Twl1 разница между максимальной шириной и шириной по ватерлинии с левого борта;
Twl2 разница между максимальной шириной и шириной по ватерлинии с правого борта;
VMGI расчетная скорость яхты на дистанции;
VMGлав скорость яхты на лавировке;
VMGпол скорость яхты на полных курсах;
площадь смоченной поверхности корпуса яхты.
Содержание Лист
1 Введение
|
5
|
2 Формулы расчета гоночного балла
|
6
|
3 Процедура обмера
|
7
|
4 Формулы расчета скоростного потенциала
|
8
|
5 Классификация яхт по классам и дивизионам
|
9
|
6 Формулы расчета исправленного времени (гандикап)
|
15
|
7 Лист регистрации замечаний по Техническому Предложению
|
16
|
8 Обоснование решений, принятых в эскизном проекте РПО
|
18
|
9 Выводы
|
32
|
10 Список литературы
|
34
|
1 Введение
Основным методом разработки РПО выбран метод последовательных приближений, в соответствии с которым процесс создания Правил разбит на 4-е этапа:
1 этап – Техническое Предложение.
Целью этого этапа и основной задачей является определение основных принципов построения РПО, а также обоснование возможности разработки Правил, удовлетворяющих определенным принципам и требованиям.
2 этап – Эскизный Проект.
Целью этого этапа и основной задачей является разработка формул расчета гоночного балла и формул скоростного потенциала конкретной яхты, на базе которых разрабатывается формула классификации, с определением класса яхты и дивизионов внутри класса.
3 этап – Технический Проект.
Целью этого этапа и основной задачей является уточнение максимальных и минимальных значений интервалов изменения параметров в формуле обмера и разработка формул исправленного времени для гонок с гандикапом.
4 этап – Рабочий Проект.
Целью этого этапа и основной задачей является разработка текста Правил, формуляров мерительного свидетельства и обмера, рисунков и схем обмера, а также рекомендаций Проводящим Организациям, Мерителям и Судьям по применению Правил.
Настоящий документ является результатом завершения этапа эскизного проектирования Региональных Правил Обмера (РПО) крейсерско-гоночных яхт.
На данном этапе проектирования РПО представляют собой Правила Обмера крейсерско-гоночных яхт, предлагаемые для применения в региональных (местных) соревнованиях для яхт не только классической, но и современной архитектуры (напр. Класс «ОПЕН-800»), исключая плоты, катамараны, тримараны, яхты с аутригером и подводными крыльями.
В качестве исходных данных на этом этапе использовались данные мерительных свидетельств по 75 яхтам, обмеренных по системе IOR, 15 яхт по системе ORC, 6 яхт по системе УПО и 4 яхт по системе RS-2000.
Также использовались главные размерения и основные характеристики из каталога [13 ] по 220 яхтам производства Европейских фирм: BENETAU, BAVARIA, SWAN, OLSTYER и т.д
2 Формулы расчета гоночного балла
2.1 РПО – по своей сути, «формульные» Правила, аналогичные УПО, в которых гоночный балл представлен функцией нескольких переменных и эмпирическими коэффициентами в виде:
R=0,5*(L+2*G/3-BWL+0,75*RF*(SC*SPF)^0.5)*PF*(1+NRP)*(8*L*SC/D)^0,2, или
Правил IOR, в которых гоночный балл представлен функционалом на множестве функций и эмпирическими коэффициентами в виде:
Обмерный балл (MR) :
(2) MR=(0.13*L*SC/(B*D)**0.5+0.25*L+0.2*SC+DC+FC)*DLF
Гоночный балл (R) :
(3) R=MR*EPF*CGF*MAF*SMF*LRF*CBF*TPF
R не должно браться меньше, чем 15.95 фута. (4,86 м)
Гоночный балл (R) Правил РПО представлен функцией 4 переменных и 2-мя эмпирическими коэффициентами в виде:
(4) R= 0.405*(L + S^(0.5)– (0,001*DSPL)^(1/3)+ h)*EPF.
В том случае, когда гоночный балл фиксируется постоянным числом, Правила обмера превращаются в Правила обмера уровневых классов.
Применительно к РПО в соответствии с таблицей 3 в этом случае имеем 20 уровневых классов с фиксированным максимальным гоночным баллом.
В том случае, если аргументы и функции в формуле расчета гоночного балла имеют ограничения по максимальным и минимальным значениям, Правила обмера превращаются в «Box Rules»
Применительно к РПО – это таблица 3 классификации яхт по классам и дивизионам.
2.4 Рассмотрим подробнее формулу (4)
2.4.1 Постоянный коэффициент 0,405 –эмпирический коэффициент, результат статистического анализа по 320 яхтам.
2.4.2 L- расчетная длина яхты;
(5) L=0,5* (LOA+LWL);
(6) LWL= LOA-FGO-AGO;
2.4.3 S – расчетная площадь парусности яхты;
(7) S= максимальному значению из Sлав и Sпол;
(8) Sлав = Sгр + Sг;
(9) Sгр =0,125*Р*(HB+2*MGU+3*MGM+2*Е)
(10) Sг = 0,5*LPG*JL;
(11) Sпол = Sгр + максимальное значение из Sг, Sгн и Sсп
(12) Sгн = ((0,6*SLU+0,4*SLE)*(ASF+4*AMG))/6;
(13) Sсп = 0,8*SL*SMW.
2.4.4 DSPL – вес яхты в состоянии «порожнем», с точностью 2%.
Состояние яхты «порожнем» - это полностью подготовленная яхта к гонкам со снабжением и инвентарем для соответствующей категории гонок, включая твердый балласт (если он есть), аккумулятор, двигатель (если он есть), топливный бак и якорь, но без дедвейта, т.е. экипажа с багажем, запасов топлива (включая газ), воды, масла, провизии и парусов.( Для DSPL более 5000 кг, допускается значение DSPL принимать из сертификата или проектной документации)
2.4.5 h – метацентрическая высота;
(14) h = 57.3*RM/DSPL. RM – получается из процедуры кренования, которая по РПО должна проводиться обязательно.
2.4.5 EPF-эмпирический коэффициент двигательной установки, определяемый по таблице 1.
Таблица 1.
№ п/п
|
Характеристика двигательной установки
|
EPF
|
1
|
Без двигателя
|
1,0
|
2
|
Подвесной мотор
|
0,995
|
3
|
Кронштейн
|
|
3.1
|
Складной винт
|
0,99
|
3.2
|
Жесткий винт
|
0,985
|
4
|
Выдвинутый вал с кронштейном
|
|
4.1
|
Складной винт
|
0,98
|
4.2
|
Жесткий винт
|
0,975
|
5
|
Выдвинутый вал без кронштейна
|
|
5.1
|
Складной винт
|
0,970
|
5.2
|
Жесткий винт
|
0,965
|
6
|
В вырезе
|
|
6.1
|
Складной винт
|
0,960
|
6.2
|
Жесткий винт
|
0,955
|
2.4.6 Для двух яхт с одинаковыми другими параметрами:
2.4.6.1 Чем больше L, тем больше гоночный балл («длина бежит»);
2.4.6.2 Чем больше DSPL, тем меньше гоночный балл («груз тормозит»);
2.4.6.3 Чем больше S, тем больше гоночный балл («паруса тащат»);
2.4.6.4 Чем больше h, тем больше гоночный балл («яхта с большей остойчивостью берет рифы на парусах позднее своего конкурента»)
3 Процедура обмера
Все измерения и расчеты производятся в метрах и килограммах и не превышают объема контрольного обмера в соответствии с Приложением 6 ППС(09) [7].
3.1 Обмер корпуса на берегу.
Измеряются максимальная длина LOA и максимальная ширина BMAX
(допускается значения этих параметров брать из сертификата или мерительного свидетельства)
3.2 Обмер корпуса на плаву
Для яхты в состоянии «порожнем» измеряются носовой FGO и кормовой AGO свесы, а также разницы между максимальной шириной и шириной по ватерлинии на левом и правом бортах TWL1 и TWL2. Проводится процедура кренования для определения величины восстанавливающего момента RM.
3.3 Обмер парусов
На гроте:
измеряется фаловая дощечка HB,
измеряются поперечные размеры MGU и MGM.
Измеряются размеры Р и Е.
На стакселе:
измеряется длина передней шкаторины, JL
измеряется перпендикуляр к передней шкаторине из шкотового угла LPG.
На спинакере:
измеряется длина боковых шкаторин SL и максимальная ширина SMW.
На генакере:
измеряются длины передней SLU, задней SLE и нижней ASF шкаторин,
измеряется максимальная ширина AMG.
Значение R выражается в метрах с точностью до 2-го знака после запятой
Формулы расчета скоростного потенциала GPH яхты
В силу того, что сила тяги парусной яхты является переменной величиной, зависящей от качества парусов, гидрометеорологических условий и, конечно же, от мастерства экипажа, скоростной потенциал в РПО является всего лишь некоторым критерием для классификации яхт по дивизионам внутри класса, а не оценкой скорости конкретной яхты.
Расчетный скоростной потенциал яхты определяется по формуле:
(15) GPH=3600/VMGI;
Расчетная скорость яхты определяется по формуле
(16)VMGI=максимальное значение из скорости на лавировке VMGлав и скорости на полных курсах VMGпол
Для определения скоростей яхты на лавировке и полных курсах примем условие, что на лавировке яхта двигается в водоизмещающем режиме, а на полных курсах в переходном или глиссирующем.
При этом, формула скорости в общем виде прямо-пропорциональна корню квадратному из расчетной длины, умноженному на коэффициент К
(17) V= K*(L)^(0,5)
В формуле расчета скорости яхты на лавировке коэффициент Клав прямо-пропорционален корню квадратному из Sлав и обратно-пропорционален корню кубическому из DSPL
(18) VMGлав =((0,355-КВЧ)*(Sлав)^(0,5)/(0,001*DSPL)^(1/3))*(L)^(0,5), где:
(0,355-КВЧ) – есть эмпирический коэффициент с учетом коэффициента выступающих частей КВЧ, в соответствии с таблицей 2;
В формуле расчета скорости на полных курсах коэффициент Кпол прямо-пропорционален Sпол и обратно - пропорционален площади смоченной поверхности Ώ
(19) VMGпол =(0,355-КВЧ)*(Sпол/Ώ)*(L)^(0,5)
Площадь смоченной поверхности определяется по формуле
(20) Ώ = 0,75*L*BWL, где 0,75- эмпирический коэффициент.
Таблица 2
Классификация яхт по классам и дивизионам.
На данном этапе разработки РПО классификация яхт осуществляется в соответствии со следующими основными принципами:
5.1 Полнота классификации
В соответствии с этим принципом классифицируются 320 яхт, с LOA от 4,5 м до 21,0 м и гоночным баллом R от 3,5 м до 16,0 м.
5.2 Единая формула классификации
В соответствии с этим принципом классификация яхт по классам осуществляется по формуле гоночного балла R (4), а по дивизионам внутри класса по формуле скоростного потенциала GPH (15)
5.3 Структура классификации не должна быть «жесткой», т.е. должна позволять классифицировать не только построенные яхты, но и новые проекты.
Современные гоночные яхты «ОПЕН-800» и GP-26, с существенно отличными, обводами и более жесткими ограничениями в правилах класса классифицируются по РПО.
Точно также, классифицируются «Четвертьтонники» и «Микро», имеющие более жесткие ограничения в правилах класса по гоночному баллу, длине, водоизмещению, площади парусности и пр.
Результаты классификации приведены в таблице 3
Таблица 3
№ п/п
|
Класс
|
Длина (м) LOA
|
Ширина(м) BMAX
|
Вес (кг) DSPL
|
Площадь лавировочных парусов (кв. м) S лав
|
Площадь парусов на полных курсах (кв. м) S пол
|
Метацентрическая. высота (м) h
|
Гоночный балл (м) R
|
Скоростной потенциал (сек/милю) GPH
|
к-во яхт
|
min
|
max
|
min
|
max
|
min
|
max
|
min
|
max
|
min
|
max
|
min
|
max
|
min
|
max
|
1-дивизион. Регата меньше
|
2-дивизион. Регата-Турист между
|
3-дивизион. Турист больше
|
1
|
16 ft
|
4,50
|
5,53
|
1,70
|
2,30
|
360
|
1100
|
8,0
|
19,0
|
19,0
|
30,0
|
0,400
|
1,300
|
3,50
|
3,99
|
1000
|
1000-1100
|
1100
|
10
|
2
|
18 ft
|
4,60
|
6,00
|
1,90
|
2,50
|
450
|
1250
|
9,0
|
22,0
|
22,0
|
35,0
|
0,500
|
1,400
|
4,00
|
4,39
|
900
|
900-1000
|
1000
|
8
|
3
|
20 ft
|
4,80
|
6,90
|
2,00
|
2,60
|
500
|
1600
|
12,0
|
26,0
|
26,0
|
40,0
|
0,,51
|
1,500
|
4,40
|
4,84
|
850
|
850-900
|
900
|
12
|
4
|
22 ft
|
5,00
|
7,50
|
2,10
|
2,70
|
600
|
1800
|
15,5
|
28,0
|
28,0
|
45,0
|
0,520
|
1,600
|
4,85
|
5,15
|
800
|
800-850
|
850
|
14
|
5
|
24 ft
|
5,20
|
8,00
|
2,20
|
2,80
|
800
|
2200
|
18,2
|
32,0
|
32,0
|
50,0
|
0,530
|
1,650
|
5,16
|
5,48
|
760
|
760-800
|
800
|
12
|
6
|
25ft
|
5,50
|
8,50
|
2,30
|
2,90
|
1000
|
2600
|
20,0
|
38,0
|
38,0
|
55,0
|
0,540
|
1,700
|
5,49
|
5,70
|
740
|
740-760
|
760
|
74
|
7
|
26ft
|
6,00
|
9,00
|
2,40
|
3,00
|
1200
|
3300
|
22,0
|
44,0
|
44,0
|
65,0
|
0,550
|
1,750
|
5,71
|
6,08
|
720
|
720-740
|
740
|
10
|
8
|
28 ft
|
6,50
|
9,50
|
2,50
|
3,20
|
1400
|
4300
|
25,0
|
50,0
|
50,0
|
70,0
|
0,560
|
1,800
|
6,09
|
6,39
|
710
|
710-720
|
720
|
8
|
9
|
ОПЕН
|
7,96
|
8,00
|
2,47
|
2,55
|
1060
|
1400
|
37,7
|
39,3
|
79,2
|
99,4
|
0,922
|
1,472
|
6,64
|
7,12
|
400
|
400-460
|
460
|
16
|
10
|
30 ft
|
7,00
|
10,00
|
2,60
|
3,30
|
1800
|
5500
|
29,0
|
55,0
|
55,0
|
80,0
|
0,600
|
1,850
|
6,40
|
6,80
|
700
|
700-710
|
710
|
14
|
11
|
32 ft
|
7,70
|
10,70
|
2,70
|
3,50
|
2300
|
6800
|
35,0
|
60,0
|
60,0
|
90,0
|
0,650
|
1,900
|
6,81
|
7,29
|
690
|
690-700
|
700
|
10
|
12
|
34 ft
|
8,50
|
11,50
|
2,80
|
3,65
|
2800
|
8500
|
42,0
|
68,0
|
68,0
|
95,0
|
0,700
|
2,000
|
7,30
|
7,97
|
660
|
660-690
|
690
|
16
|
13
|
36 ft
|
9,20
|
12,30
|
2,90
|
3,75
|
3400
|
10300
|
50,0
|
74,0
|
74,0
|
105,0
|
0,750
|
2,150
|
7,98
|
8,49
|
630
|
630-660
|
660
|
10
|
14
|
38 ft
|
10,00
|
13,20
|
3,00
|
3,80
|
4100
|
12500
|
60,0
|
80,0
|
80,0
|
110,0
|
0,850
|
2,300
|
8,50
|
9,14
|
600
|
600-630
|
630
|
22
|
15
|
40 ft
|
11,00
|
14,10
|
3,10
|
3,85
|
4800
|
15000
|
72,0
|
94,0
|
94,0
|
130,0
|
1,000
|
2,700
|
9,15
|
9,89
|
570
|
570-600
|
600
|
8
|
16
|
45 ft
|
12,00
|
15,00
|
3,30
|
3,90
|
5600
|
18000
|
85,0
|
111,0
|
111,0
|
150,0
|
1,150
|
3,000
|
9,90
|
10,69
|
540
|
540-570
|
570
|
26
|
17
|
50 ft
|
13,00
|
16,00
|
3,55
|
4,00
|
7300
|
22000
|
100,0
|
140,0
|
140,0
|
190,0
|
1,350
|
3,500
|
10,70
|
11,50
|
510
|
510540
|
540
|
17
|
18
|
55 ft
|
14,00
|
17,00
|
3,90
|
4,40
|
10000
|
28000
|
120,0
|
180,0
|
180,0
|
250,0
|
1,600
|
4,000
|
11,51
|
12,50
|
450
|
450-510
|
510
|
10
|
19
|
60 ft
|
15,00
|
18,60
|
4,4
|
5,00
|
15000
|
36000
|
150,0
|
250,0
|
250,0
|
300,0
|
2,000
|
4,500
|
12,51
|
13,50
|
390
|
390-450
|
450
|
11
|
20
|
70 ft
|
16,00
|
21,0
|
5,00
|
6,00
|
24000
|
48000
|
200,0
|
300,0
|
300,0
|
400,0
|
2,500
|
5,000
|
13,51
|
16,00
|
300
|
300-390
|
390
|
12
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Итого яхт
|
320
|
5.4 Минимальные и максимальные значения параметров представлены в таблицах 4-11, линиями тренда, которые апроксимируются полиномами 6-й степени с точностью не ниже 0,999.
Таблица 4
Таблица 5
Таблица 6
Таблица 7
Таблица 8
Таблица 9
Таблица 10
Таблица 11
6 Формулы исправленного времени (гандикап)
На сегодняшний день, вероятно, невозможно придумать формулу гандикапа, которая, адекватно бы пересчитывала истинное время для коротких и длинных гонок с учетом внешних условий. В связи с этим предположением в РПО предлагается классификация дистанций гонок в таблице 12.
Таблица 12
№ п/п
|
Характеристика дистанции
|
Продолжительность гонки по ET первой яхты в зачетной группе (час)
|
1
|
Короткие, «портовые»
|
Не более 4
|
2
|
Средние, «дневные»
|
От 4 до 8
|
3
|
Длинные, «маршрутные»
|
Более 8
|
Формулы расчета CT:
6.1. Для коротких гонок, с длиной дистанции менее 10 м.м. следует проводить гонки флота по классам, по формуле:
(21) CT = ET;
6.2 Для средних гонок, с длиной дистанции менее 50 м. м., должна применяться формула «время по времени» ToT, в которой:
(22) CT =A* ET
В качестве одного из вариантов
А=Ri/R1, где Ri- гоночный балл яхты, для которой считается СТi , а R1 – гоночный
балл 1-й яхты на финише.
6.3. Для длинных гонок, с длиной дистанции более 50 м. м. должна применяться формула «время по дистанции» ToD, в которой :
(23) CT = f (ET, B, D). Одним из вариантов:. В=GPH/3600. В этом случае
СТi = 0,5*(ЕТ+ В*D).
При практическом формировании зачетных групп Проводящая организация должна формировать зачетные группы в соответствии с рекомендациями ППС (09,12) [7] по обобщенной характеристике скоростных качеств яхты SQ.В качестве SQ при формировании групп из яхт разных классов должен выступать гоночный балл R, а при формировании групп внутри класса из яхт разных дивизионов – скоростной потенциал GPH.
Определение конкретных выражений для коэффициентов A и В является достаточно сложной и объемной задачей, требующей дополнительных исследований с использованием сравнительного анализа с применяемыми системами гандикапа в конкретных гонках, поэтому эта проблема переносится в следующий этап – Технический Проект.
7 Лист регистрации замечаний по Техническому Предложению
Таблица 13
№ п/п
|
Автор
|
Замечание
|
Решение разработчика
|
Обоснование решения
|
Примечание
|
1
|
РЕШЕНИЕ №3 От 28 февраля 2011 г ТК ВФПС
Председатель ТК ВФПС
В. Алексеев Утверждено электронным голосованием 14.03.2011
|
- проект основан на допущениях, противоречащих законам физики;
|
Принято к сведению.
|
. В решении не отмечены конкретные допущения, противоречащие законам физики.
|
|
-в проекте отсутствует математический анализ его достоверности.
|
ТК не рассматривал и не оценивал достоверность математического анализа тестовых примеров, представленных в объеме Технического Предложения. На стадии Эскизного Проекта в статистическом анализе увеличено количество яхт до 320.
|
2
|
#4  Алексей Романов
|
Вы предлагаете «Российские правила обмера крейсерских яхт (РПО)" для:
1. Замены IOR, RS-2000, OPEN-800, ORC Club/International и проведения крупных регат, включая Всероссийские и международные соревнования?
2. Замены УПО?
3. Проведения регат внутри яхтклубов, среди яхт значительно отличающихся размерами, конструкцией, парусным вооружением?
|
Вопросы рассмотрены
|
РПО - это система обмера яхт, участвующих на соревнованиях регионального (местного) уровня
см. п. 1, п.(2.1-2.3) стр. 5,6
|
|
|
