В современных парусах нити утка направлены параллельно свободномукраю паруса

При растяжении ткани параллельнонитям основы или утка материал оказывается жестким и его поперечное сокращениенезначительно.

Но если вы теперь потянете ткань под углом 45° к направлению нити, то естьпо диагонали, или, как говорят портные, “по косой”, то она растянется гораздобольше; можно сказать, что в этом случае модуль Юнга весьма невелик. Одновременнопроизойдет большое поперечное сокращение, так что в этом направлении величинакоэффициента Пуассона станет гораздо больше, а он может достигать величинпорядка 1 (рис. 123). В целом же, чем более свободно соткана ткань, тембольше будет различие между ее поведением в диагональном и продольно-поперечномнаправлениях.

Рис. 123. Если ткань растягивается по диагонали, то материал легко поддаетсярастяжению, коэффициент Пуассона для этого направления велик и соответственнопоперечное сокращение значительно.

Думаю, что немногие слышали слово “анизотропия”, но такое поведениетканей на протяжении веков, должно быть, было известно почти каждому. Довольноудивительно, однако, что анизотропные свойства тканей до недавнего временине только не использовались в технике и обыденной жизни, но даже не былиосознаны.

Оставим пока в стороне существо анизотропии и обратимся к ее проявлениям.Первое, что нам совершенно ясно, это то, что мы можем свести к минимумуискажения формы текстильных изделий, если нам удастся направить главныенапряжения по возможности вдоль нитей основы и утка. Обычно это приводит кпродольно-поперечному раскрою материала. Если обстоятельства таковы, что тканьтянется под углом 45°, по косой, возникают гораздо большие искаженияпервоначальной формы, но они симметричны. А вот если мы окажемся настольконепредусмотрительными, что рабочие нагрузки будут приложены не в продольном илипоперечном и не в диагональном, а в некотором промежуточном направлении, тогдавозникнут не только большие, но и совершенно не симметричные искажения. Одеждав этом случае растянется и примет странный и почти наверняка непривлекательныйвид.

Изготовление парусов почти во все времена было важной отраслью хозяйства,и тем не менее европейские мастера никогда до конца не понимали сути поведенияпарусины. Столетиями они делали паруса таким образом, что их материал растягивалсяв косом по отношению к нитям основы и утка направлении. Такие паруса быстроделались мешковатыми и плохо работали при встречном ветре. Свою лепту внеслоздесь европейское пристрастие к льняной парусине, которая особенно легкодеформировалась из-за неплотного переплетения нитей.

Изготовление парусов на современном уровне относится к началу XIX в.Приоритет здесь принадлежит американским мастерам, которые использовалитуго сотканную парусину из хлопка и так располагали швы, чтобы направлениенитей более или менее соответствовало направлению возникающих напряжений.Вследствие этого американские корабли могли плавать быстрее и круче к ветру,чем британские. Потребовалась, однако, основательная встряска, прежде чемвсе эти простые факты дошли до сознания английских мастеров. Это произошлоблагодаря шуму вокруг яхты “Америка”, которая в 1851 г. пришла из Нью-Йоркав Ковец для участия в гонках с быстроходнейшими английскими яхтами.

Гонки происходили вокруг острова Уайт. В качестве приза победителю предназначалсядовольно безобразный предмет из серебра, подаренный королевой Викторией.(Эта кувшиноподобная штука впоследствии получила известность как “КубокАмерики”.) Когда королеве доложили, что первой пересекла финишную черту”Америка”, она спросила:

— А второй?

И услышала в ответ:

— Второй еще не видно, ваше величество.

После этого английские мастера пересмотрели свою технологию и подтянулисьнастолько, что через несколько лет американские яхтсмены уже покупали парусау Ратсея из Ковеца. Урок, преподанный американцами, запомнился надолго,и, хотя современные паруса в большинстве своем делаются из терилена, кроятсяони таким образом, чтобы нити утка, насколько это возможно, были параллельнысвободным краям паруса, в направлении которых обычно действуют наибольшиенапряжения (рис. 124).

Рис. 124. В современных парусах нити утка направлены параллельно свободномукраю паруса.

Задачи, связанные с приданием ткани желаемой трехмерной формы, не сильноразличаются, шьем ли мы паруса или одежду. Однако портные и модельеры оказалисьздесь более сведущими, чем строители судов. Всегда, когда это было практическивозможно, они резали ткань лишь вдоль и поперёк, чтобы наибольшие окружныенапряжения действовали в направлении нитей. Если же требовалось, чтобыодежда тесно прилегала к телу, то это достигалось с помощью системы сосредоточенныхнагрузок, иными словами, с помощью шнуровки. Молодая леди викторианскихвремен порой имела не меньшую оснастку, чем парусный корабль. В годы, последовавшиеза правлением короля Эдуарда, от системы шнуровок стали отказываться (возможно,в связи с недостатком горничных), так что над женщинами нависла угроза”бесформенности”.