Особливості конструкції розбірних вітрильних суден
Відео: Розбірний вітрильник "Авоська-4". Збірка.
Зміст
Розбірні вітрильне судно являє собою просторову конструкцію, що працює в процесі плавання при всіляких навантаженнях. На бічній проекції судна (рис. 24, а) зображені основні сили, що діють на щоглу і корпус. Як зазначалося вище, для ефективної роботи грота потрібне сильне натяг його задньої шкаторини, що досягається за допомогою гику-шкотів. Це зусилля РШК, впливаючи по задній шкаторини вітрила на верхню частину щогли, викликає натяг штага (сила РШТ) І стиснення щогли (сила РМ). На вітрильних суднах необхідно сильно натягувати штаг, щоб виключити прогин передньої шкаторини стакселя під впливом вітру і тим самим зберегти правильну форму вітрила. Таке натяг додатково збільшує силу РШТ. З малюнків видно, що сили РШТ, РМ і РШК прагнуть зігнути корпус судна навколо центрального шпангоута, на який спирається щогла.
Для посилення жорсткості корпусу на розбірних судах встановлюють додаткові тросові розтяжки (штрихова лінія на рис. 24, а), що сприймають частину навантажень корпусу на себе. Такими розтяжками зазвичай обладнуються розбірні тримарани і катамарани, несучі значну парусність.
Відео: Урок 2. Конструкція і термінологія парусної яхти. Частина 3.
Мал. 24. Сили, що діють на розбірні судно
Дія вітрила на рангоут ілюструється рис. 24,6. Верхня частина грота під напором вітру прагне прогнути щоглу на вітер (штрихова лінія), а інша частина вітрила, розташована нижче точки кріплення вант, надає на неї протилежну дію і викривляє щоглу під вітер (штрих-пунктирна лінія). Таким чином, вдало обравши точку кріплення вант на щоглі, можна збалансувати ці сили, ніж зменшити прогин щогли. На розбірних судах щоглу іноді підкріплюють додатковим стоячим такелажем. Центральну частину щогли підсилюють краспіцей з ромбо-Вант. Топ щогли відтягують до корми постійним ахтерштаг або двома бакштаг, по черзі закріплюються екіпажем на кожному галсі з навітряного борту. На графіку (рис. 25) наводиться орієнтовна залежність діаметра труби для щогли туристського судна від його парусність.
Відео: Boat Розбірний катамаран для риболовлі
Мал. 25. Залежність діаметра щогли від парусність судна
Мал. 26. Виготовлення тросового Вогонь
Для обладнання своїх човнів туристи широко застосовують всілякі тросові снасті. У похідних умовах для виготовлення вогонь зручніше використовувати обтискача (рис. 26). На кінці тросового Вогонь надягають мідну трубку і тинятися її в обтискача, провертаючи огон до повного обороту. Для саморобних коушів застосовують трубку з внутрішнім діаметром, відповідним діаметру троса. Замість троса для стоячого такелажу можна взяти пружинний дріт. При рівному діаметрі з тросом вона в 1,5 рази міцніше на розрив. Коуш для дротяного Вогонь вирізують з листової нержавіючої сталі (рис. 27), згинають його і запаюють місце стику. Металевий клин (2), встановлений всередині дротяної петлі (1), затискає дріт в коуша (3).
Мал. 27. Виготовлення дротяного Вогонь
Конструкції слушних речей добре представлені в статті В. Евстратова «Слушні речі для парусника» ( «Моделіст-конструктор», 1979, № 9).
Шверт і кермо туристського судна повинні мати достатню площу, малий лобовий опір, а при зіткненні з підводними перешкодами відкидатися, піднімаючись з води. Особливу увагу слід приділити міцності шверта і керма в місці кріплення їх до корпусу судна, де виникають найбільші напруги. На розбірних човнах шверт зазвичай винесено за межі корпусу (виняток становить швертбот «Мева») і перетинає поверхню води. При ході гострим курсом до вітру на підвітряного стороні шверта можна спостерігати утворення водяного буруна, а з навітряного - западини, оголюються частина шверта, яка в результаті є практично неробочий. Тому установка на розбірному судні одного довгого, вузького шверта виявляється ефективніше, ніж двох коротких при дорівнює сумарній площі. Орієнтовно площа шверта для туристського судна можна визначити за графіком, зображеному на рис. 28.
Відео: Сочі. 21.09.16 Регата великих вітрильних кораблів
Мал. 28. Залежність площі шверта від парусність судна
Найпростіше виготовити плоский шверт з алюмінієвої пластини товщиною 3-4 мм або фанери товщиною 8-10 мм (рис. 29, а). Слід пам`ятати, що хоча плоский шверт створює приблизно однакову, в порівнянні з профільованим, поперечну силу, але має в 2-3 рази більше лобове опір на лавіруванні. Однак при малих розмірах шверта частка його опору в повному опорі судна незначна. Тому для туристських суден з парусністю до 4 м2 можна обмежитися плоским швертом.
При швидкостях, що розвиваються сучасними розбірними катамаранами та трімаранов, опір швертів великих розмірів і рулів стає порівнянним з опором корпусів. Отже, на туристських судах, призначених для чисто вітрильних походів, необхідні профільовані шверт і рулі.
Варіанти конструкцій профільованих швертів і рулів представлені на рис. 29. Дерев`яний шверт (рис. 29, б) набирають із соснових рейок, склеєних між собою казеїнові або епоксидним клеєм, і покривають шаром тонкої склотканини на епоксидної смолі. Зауважимо, що дерев`яний шверт з цільної дошки з часом деформується і стає непридатним. Більш легкий шверт виклеюють зі смуг пінопласту шириною 25 мм, що чергуються з фанерними планками (рис. 29, в). Краї такого шверта підсилюють дерев`яними рейками шириною 60 мм. Весь шверт склеюють двома шарами склотканини. Непоганий шверт можна зробити з фанери (рис. 29, г). Для зменшення його ваги при склеюванні фанери в середній частині заготовки залишають повітряну порожнину. Найбільш часто туристські судна обладнають порожніми металевими шверт (рис. 29, д). Зігнутий по потрібному профілю тонкий алюмінієвий лист склеюють по задній кромці. Для посилення конструкції в порожнині шверта зміцнюють поздовжні трубки.
Мал. 29. Конструкції швертів і рулів
Іноді розбірні суду обладнують двома несиметричними шверт, які на лавіруванні встановлюються по черзі з підвітряного борту. При цьому опуклою стороною шверт звернені в бік бортів, що дозволяє ефективніше боротися з дрейфом. Профільовані керма для туристського судна роблять аналогічно симетричним шверт з дерева, фанери або легких сплавів. Для контролю профілю швертів і рулів при їх виготовленні застосовують лекала з твердого картону. Приклади профілів наведені в табл. 1.
Таблиця 1
Шверт кріпляться на поперечних балках, з`єднаних з корпусом судна. Шарнірний пристрій швертового вузла дозволяє піднімати шверт з води, повертаючи його навколо осі балки. Найпростіші шверт (шверци) закріплюють на поперечині, притягнутою до фальшборту байдарки спеціальними хомутами (рис. 30, а). Застосування більшої парусність на туристському судні збільшує механічні навантаження на швертовое пристрій. Вузол з`єднання шверта з балкою додатково зміцнюють схилами (рис. 30, б). На туристських катамаранах шверт зручніше розміщувати на балці рами, що з`єднує поплавці (рис. 30, в). Будучи піднятим, шверт займає зазор між тентом і поверхнею води. Від поперечних зсувів його утримують дві пари тросових розтяжок.
Мал. 30. Варіанти швертових пристроїв
Надувні поплавці катамаранів і трімаранов виготовляються з різних повітронепроникних тканин. Такі тканини мають добре склеюватися і мати достатню міцність і герметичністю при тривалому надлишковому тиску. Матеріал, обраний для самостійного виготовлення поплавців, попередньо слід випробувати на міцність. Для цієї мети на смужці матеріалу шириною 1 см підвішують вантаж 10-12 кг. Витримала таке випробування тканину можна вважати придатною для оболонки поплавців. Найбільш часто туристи використовують тканини типу «Серебрянка», прогумований капрон (БЦУ, БЦК), дитячу клейонку. Оболонки з перерахованих матеріалів слід дублювати. Один із способів дублювання полягає в тому, що поплавок на додаток до зовнішньої оболонці забезпечується внутрішньою камерою. Оболонка сприймає все механічні навантаження, а камера, що має великі розміри, ніж оболонка, забезпечує тільки герметичність поплавця. Інший спосіб дублювання полягає в попередньому склеюванні прогумованого матеріалу в два шари, що збільшує його міцність. Механічні властивості деяких матеріалів в напрямках уздовж і поперек полотнища розрізняються. В цьому випадку при розкрої поплавка необхідно враховувати, що оболонка накачаного циліндричного балона в поперечному напрямку відчуває вдвічі більше навантаження, ніж уздовж балона. При виготовленні поплавців ширину клейового шва роблять рівній 3-4 см, а з внутрішньої сторони оболонки шви додатково проклеюються смугою з того ж матеріалу шириною 5-6 см.
Для підвищення безпеки плавання в конструкції надувних плавзасобів (наприклад, надувних човнів) передбачають поділ балонів на герметичні секції. Замість секціонування саморобних балонів простіше всередину поплавців поміщати при складанні судна додаткові слабонакачанние ємності типу дитячих надувних іграшок «колоду». У цьому варіанті корми поплавка закінчується герметичним затискачем, який дозволяє встановлювати в порожнину оболонки аварійні ємності і ремонтувати поплавок зсередини. Практика плавання на надувних катамаранах показала, що пошкодження податливою оболонки, позбавленої внутрішнього каркаса, відбуваються значно рідше, ніж оболонки звичайного байдарки, натягнутою на жорсткий каркас. Для захисту поплавців від шкідливої дії сонячних променів зовнішню сторону оболонки слід покрити декількома шарами алюмінієвої пудри, розведеною в суміші гумового клею і бензину.
Поздовжня жорсткість надувних корпусів трімаранов і катамаранів забезпечується установкою на балони металевого каркаса. На рис. 31, а показаний найпростіший двухстрінгерний каркас, широко використовуваний на невеликих багатокорпусних судах. Плоска рама катамаранів, зібрана за такою схемою, вільно згинається на хвилях, що знижує механічні навантаження в її вузлах. Однак рухливість каркаса погіршує швидкісні якості судна. На надувних катамаранах з парусністю більше 7 м2 уздовж поплавців встановлюють об`ємний каркас у вигляді жорстких ферм. Кожна ферма складається з декількох стрингерів, пов`язаних шпангоутами. На рис. 31, б, в показані схеми поплавцевих ферм, що зустрічаються на туристських судах. Зазвичай стрингера виготовляють з алюмінієвих трубок. У варіанті, зображеному на рис. 31, г, частина трубок замінена більш легкими по вазі тросами. Шпангоут, представлений на рис. 31, д, призначений для поплавців спеціальної форми.
Важливий елемент каркаса - вузол кріплення стрингерів до поперечних балок. Варіанти типових зчленувань наведені на рис. 32. Переважно використовувати кріплення стрингерів до балок хомутами, бо в інших варіантах трубчастий стрінгер послаблюється в місці з`єднання його з балкою наявністю отвори.
Мал. 31. Типи каркасів надувних поплавців
Мал. 32. Типові з`єднання стрингерів і поперечних балок
