Архив журнала Моделист-Конструктор
|
КАЮТНЫЙ КАТЕР «РУСЛАН»Г. МАЛИНОВСКИЙ, мастер спорта СССР
— Смотрите, смотрите — марсиане! — удивленно и восторженно закричали встречавшие нас мальчишки, когда «Руслан», ощетинившийся телевизионными и радиоантеннами, подходил к причалу. Мы взглянули друг на друга и невольно рассмеялись: действительно, и наш катер, и мы сами, одетые в черные гидрокостюмы с ярко-желтыми полосами, были похожи на инопланетян.
«Руслан» настолько резко отличался от находившихся у причала катеров и мотолодок, что через несколько минут на пирсе, у которого мы ошвартовались, собралась толпа любопытных. Они отнюдь не были праздными зеваками. Каждый из них за несколько минут до этого занимался своим серьезным делом и не стал бы от него отрываться по пустякам.
Мы не можем утверждать, что «Руслан» (рис. 1, 2) — первый в нашей стране каютный мини-катер так называемой «вагонной компоновки», но в том, что он один из первых, сомневаться не приходится. Не вызывает сомнений и то, что такая схема компоновки очень перспективна и таит в себе много заманчивых и еще не раскрытых возможностей. Ведь не случайно в смежной отрасли — автомобилестроении — наиболее перспективно мыслящие конструкторы уделяют так много внимания созданию и совершенствованию машин вагонной компоновки! И если катеростроители начали заимствовать у них передовые идеи — это вполне закономерно и оправданно.
К сожалению, дело это идет крайне медленно. Архаичные, давно потерявшие всякий практический смысл формы все еще преобладают в ассортименте изделий, выпускаемых промышленностью. И среди огромного количества мотолодок и катеров, построенных любителями, сравнительно редко появляется новый, привлекающий внимание и радующий глаз силуэт. Между тем рациональное использование внутреннего объема любого малогабаритного спортивно-туристского судна имеет первостепенное значение. Не случайно внутренний объем иногда называют «обитаемостью»: если он спланирован нерационально или загроможден ненужным оборудованием, «обитание» становится малоприятным, а иногда и небезопасным. Все сказанное относится в первую очередь к наиболее доступным и распространенным малогабаритным судам, где буквально каждый квадратный дециметр площади на счету. Поэтому мы хотим поделиться опытом постройки и эксплуатации каютного крейсера (при установке стационарного двигателя он может быть назван катером), а заодно познакомить наших читателей с особенностями корпуса, имеющего очень распространенные сейчас и хорошо себя зарекомендовавшие обводы типа «кафедрал».
|
|
Рис. 1. Обводы и контур надстройки: 1 — шпангоуты кормовой части, 2 — транец с вырезом под два подвесных мотора, 3 — контур надстройки, 4 — сдвижная часть крыши, 5 — складывающаяся мачта, 6 — поручни, 7 — планшир («потопчина»), 8 — шпангоуты носовой части, 9 — спонсон, 10 — лыжа. |
|
Рис. 2. Каютный катер «Руслан». А — конструкция сдвижной крыши: 12- — продольный брусок (сосна 35X18 мм), 13 — П-образный дюралюминиевый профиль, 20X15 мм, 14 — обшивка (фанера толщиной 4 мм); Б — стыковка дистанционного управления поворотом мотора «Нептун-23»: 22 — откидные кронштейны («водила») на моторах, 24 — бортовые шкивы Ø50, 25 — соединительная штанга с резьбовыми вильчатыми наконечниками, 26 — серьга на штуртросе, 27 — штуртрос; В — корпус: 1 — верхний носовой рым, 2 — палуба, 3 — центральная стойка лобового стекла, 4 — лобовое стекло, 5 — основание складывающейся мачты, 6 — мачта, 7 — каркас крыши, 8 — обшивка крыши (фанера толщиной 4 мм), 9 — корпус комбинированных ходовых огней, 10 — антенна радиостанции, 11 — антенна телевизионного приемника, 12 — рама сдвижной части крыши, 15 — выгородка кухонного отсека, 16 — стойка отсека, 17 — газовая плита, 18 — вытяжной колпак отсека, 19 — проем входной двери, 20 — бимс подмоторного ящика («рецесс»), 21 — транец, 22 — откидной кронштейн, 23 — мотор «Нептун-23», 28 — задний бортовой рым, 29 — планшир, 30 — обшивка борта (фанера толщиной 3 мм), 31 — шпангоутная рамка № 6 (бруски 50Х16 мм), 32 — скуловой стрингер, 33 — шпангоутная рамка №3, 34 — бортовой стрингер (сосна 30X10), 35 — стрингер опорный продольного рундука (сосна 30X15 мм), 36 — обшивка продольного рундука (фанера толщиной 4 мм), 37 — бортовая утка, 38 — боковое стекло, 39 — лобовое стекло, 40 — передний нижний рым.
ОТ «ВОЛНОУЛОВИТЕЛЯ» К «КАФЕДРАЛУ»
Около ста лет конструкторы всего мира совершенствуют обводы глиссирующих судов, добиваясь более высокой скорости, мореходности и комфортабельности: в разумном, гармоничном сочетании этих качеств для судов широкого потребления либо выделяя какое-то одно из них в ущерб другим — для специальных целей (например, при создании гоночных катеров или кораблей «москитного» типа). Первые суда с V-образными изогнутыми обводами донной части получили название «волноуловителей» (рис. 3), поскольку их форма наилучшим образом способствовала использованию подъемной силы водяных струй, выдавливаемых корпусом судна во время движения. Постепенно выяснилось, что для увеличения скорости существенное значение имеет уменьшение площади смоченной поверхности днища. Именно этим объяснялось появление и быстрое распространение V-образных корпусов с одним или несколькими поперечными уступами — реданами (рис. 4): при выходе глиссирующего корпуса из воды непосредственно за уступами образовывались сухие участки днища. Смоченная поверхность уменьшалась, сопротивление падало, скорость увеличивалась.
Корпуса с поперечными реданами долгое время применялись в малотоннажном судостроении. По этой схеме строились гоночные, торпедные, противолодочные катера, спортивные скутера. Знаменитая «Синяя птица» английского гонщика, мирового рекордсмена Малькольма Кемпбелла является классическим образцом гоночного катера такого типа. Однако суда с поперечными реданами показывали высокую, скорость только на спокойной, гладкой воде. Даже при незначительном волнении им приходилось резко снижать скорость. Именно поэтому реданные торпедные катера, например, перестали строить после того, как они прошли суровые испытания в открытом море во время второй мировой войны.
Поиски новых обводов, обеспечивающих высокую мореходность в сочетании со скоростью, ведутся очень давно. Еще в 30-е годы сотрудники ЦАГИ провели серию испытаний быстроходного катера (рис. 5) с двигателем «Изотта-Фраскини», на корпусе которого были смонтированы боковые лыжи. Изменяя их положение, ученые нашли оптимальные углы атаки, форму и площадь дополнительных глиссирующих поверхностей, улучшающих мореходные качества катера. Подобные эксперименты проводились и в других странах. Так началось конструирование быстроходных судов совершенно новых форм. В них использовались не только гидродинамические силы, действующие на судно во время движения, но и аэродинамическая сила встречного потока воздуха, которая ранее учитывалась только как вредное сопротивление. В результате этих поисков появились сначала суда трехточечного типа (рис. 6), затем катамараны (рис. 7), тримараны (рис. 8) и «кафедралы» (рис. 9).
Объем статьи не позволяет нам дать более подробный обзор по этим судам. Рассказанное же имеет целью обосновать выбор обводов типа «кафедрал» для катера «Руслан»; эти обводы являются одной из последних новинок в малотоннажном судостроении и могут при грамотном исполнении обеспечить все то, что хочет получить от своего судна конструктор-любитель: скорость, мореходность, остойчивость, комфорт, эстетику, в современном понимании этого слова применительно к техническому изделию. По сравнению с предыдущей моделью спортивно-туристского катера, разработанного общественным КБ «М-К» под руководством автора этих строк, — каютного крейсера «Тайфун» — предлагаемая конструкция представляет определенный шаг вперед. При создании «Руслана» были учтены многочисленные замечания и пожелания любителей; значительно увеличен внутренний объем при одновременном уменьшении длины на 700 мм. Это достигнуто за счет применения вагонной компоновки и рационального размещения интерьера. «Руслан» имеет более высокую остойчивость и улучшенную мореходность; будучи поставленным на трейлер для перевозки за легковым автомобилем, он может использоваться не только на воде, но и на земле — как прицепная дача.
|
|
НЕОБХОДИМЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Вопреки утверждениям некоторых оптимистов, хорошую лодку или катер нельзя построить из чего попало. Идеальный материал — так называемый «авиационный лафет», представляющий собой брусья, выпиленные из тщательно отобранной прямослойной северной сосны высшего качества. Древесина северных сортов более плотная, прочная и влагостойкая, чем южных. Однако авиационный лафет достать трудно. А замену ему можно найти, если покопаться на дровяном складе, в так называемом «горбыле». Это отходы от распиловки бревен, наружные участки ствола, наиболее плотные и прочные, то есть как раз то, что нам нужно! Другой источник подходящей древесины — так называемые «спилки», отходы мебельного или тарного производства, среди которых удается найти нужный материал, а также тарные дощечки (особенно от упаковки импортной мебели). Наконец, отличную древесину удается обнаружить при разборке старых домов. Нужно только быть внимательным и отбраковывать ее при малейших признаках гнили и червоточины.
ЗАГОТОВКА ШПАНГОУТНЫХ РАМОК
Сосновые бруски 50X15 мм (донная ветвь) и 40X15 мм (палубная и бортовая ветви) тщательно соединяются впритык фанерными кницами в соответствии с чертежом каждого шпангоута на эпоксидном клее и гвоздями «взагиб». Чтобы обеспечить высокую точность сборки, рекомендуется вычертить контур каждого шпангоута на отдельном листе фанеры (плазе) и на нем вести сборку, накладывая на плаз детали и временно прикрепляя их тонкими гвоздями. Фанерные кницы накладываются с обеих сторон шпангоутной рамки. Транцевая доска собираетси из брусков 20x50 мм и с обеих сторон обшивается фанерой толщиной 4 мм. Внутреннее пространство заполняется пенопластом (желательно марки ПХВ-1, который не боится растворителей и нитрокрасок). Последовательность изготовления транцевой доски такова: сначала из фанеры вырезается ее точный контур, на него наклеиваются все бруски рамки в соответствии с конструктивным чертежом, после полимеризации клея промежутки между брусьями заполняются точно подобранными по месту пенопластовыми вставками (на клею), и только после этого на клею и сквозных гвоздях «взагиб» транцевая доска обшивается фанерой с другой стороны. Собрав все шпангоуты и транцевую доску, на них наносят линию ДП и шергень-линию, которую иногда называют контрольной. По ней к шпангоутным рамкам шурупами прикрепляются шергень-планки, служащие для укрепления их в стапельной раме. Перед установкой шпангоутов в стапель в них должны быть сделаны пазы для килевого бруска и скуловых стрингеров. Промежуточные стрингеры, как показала практика, лучше врезать после установки шпангоутов в стапель.
ИЗГОТОВЛЕНИЕ КОРПУСА
Сборка корпуса производится вверх килем на стапеле из двух широких досок толщиной 40-50 мм, поставленных на ребро (рис. 1). Такой стапель иногда называют рамным, поскольку он действительно представляет собой жесткую раму, обеспечивающую большую точность установки шпангоутов, продольных элементов набора и удобство работы при обшивке -каркаса фанерой. Рамный стапель в процессе выполнения операций можно переставлять с места на место, многократно переворачивать, не рискуя нарушить взаиморасположение набора, и т. д. Упоминаемый в некоторых руководствах способ сборки корпуса на стапеле из одной доски, поставленной на ребро, устарел.
На стапеле с большой точностью должна быть сделана разметка для пазов, в которые при установке шпангоутных рамок входят шергень-планки (см. рис. 1А), фиксируемые на своих местах (после выверки) гвоздями или небольшими клиньями. Опытные строители обычно заклеивают шергень-планки наглухо, что обеспечивает набору большую жесткость.
Шпангоутные рамки после установки (см. рис. 1Б) желательно укрепить временными продольными распорками и раскосами. Это обеспечит перпендикулярность рамок по отношению к ДП и поможет избежать перекосов, возникающих при установке элементов продольного набора.
Следующая операция — врезка продольных элементов (см. рис. 1В). Она ведется в таком порядке: 1 — киль с форштевнем, 2 — привальные брусья, 3 — скуловые стрингеры, 4 — бортовые стрингеры, 5 — донные стрингеры. Разметке пазов для врезки ведется по месту с помощью длинной гибкой рейки, накладываемой одновременно на 2-3 шпангоута. Рейка помогает обнаруживать неточности и правильно произвести малковку.
Малковка заключается в удалении неровностей и выступающих углов отдельных элементов каркаса для того, чтобы обшивка прилегала к нему равномерно и плотно, не искажая заданную чертежом форму корпуса. Малковка выполняется малогабаритными рубанками, стамесками и рашпилями. От тщательности ее выполнения зависит прочность и внешний вид изделия.
Обшивка корпуса «Руслана» фанерой имеет свои особенности. Дело в том, что бортовые панели, свешиваясь вниз, образуют внешние стенки спонсонов. Поэтому сначала должна быть обшита центральная часть корпуса, с небольшим припуском на обработку, и только после этого — борта, со свесом соответствующей величины. Затем под свес приклеивается пенопласт, образующий (начиная от шпангоута № 2) тоннель между спонсонами и средней частью корпуса (см. рис. 1Г). Кроить фанеру лучше всего по предварительно сделанным шаблонам из крафт-бумаги или тонкого картона.
Крепление обшивки к каркасу начинают от транца по направлению к носу. Соединение листов выполняется «на ус» прямо на каркасе либо заблаговременно.
Фанера крепится к каркасу следующим образом: гвоздями «взагиб» к стрингерам и шурупами длиной 20 мм — к шпангоутам и килю (см. рис. 1Д). Перед накладыванием фанеры каркас тщательно намазывают эпоксидным клеем. На торцевых участках деталей клей быстро впитывается, и намазку приходится повторять. Головки гвоздей, применяемых для крепления фанеры к каркасу, предварительно расплющивают, чтобы их можно было «утопить» в фанеру — в противном случае они будут рвать стеклоткань, которой оклеивается корпус. Головки шурупов также следует утапливать на 1-2 мм в зависимости от толщины фанеры.
Обшив корпус полностью, приступают к выклейке пенопластом тоннелей. Сначала наклеиваются куски, приближенно совпадающие по форме. Окончательная обработка выполняется после полимеризации клея. Мелкие неровности выравниваются мастикой из древесных опилок с эпоксидной смолой.
Последовательность оклейки корпуса стеклотканью: сначала узкими полосками окантовывают и после полимеризации тщательно зачищают углы и ребра на линиях стыковки. Затем, оклеивают всю поверхность одним слоем стеклоткани АСТТ-Б. Устанавливают на места продольные реданы и тщательно оклеивают полосками (или лентами) стеклоткани.
Окраска корпуса выполняется по грунту № 138 или АГ-10 эпоксидными, глифталевыми или нитроглифталевыми эмалями по обычной технологии. Хорошо зарекомендовали себя появившиеся недавно в продаже алкидные импортные эмали.
|
|
Рис. 1. Последовательность сборки корпуса на рамном стапеле: А — основные размеры стапеля; Б — установка шпангоутных рамок с помощью шергень-планок (шпангоут № 1 и транцевая доска крепятся шурупами непосредственно к торцевым стенкам стапеля); В — врезка продольных элементов каркаса (киль, привальные, скуловые и донные стрингеры); Г — обшивка каркаса фанерой; Д — оклейка готового корпуса.
ИЗГОТОВЛЕНИЕ НАДСТРОЙКИ
Каркасом надстройки (каюты) служат рамки (рис. 2) и продольные рейки (стрингеры), собранные на клею и фанерных кницах. Нижняя часть рамок («ножки») соединяется со шпангоутными рамками корпуса, как показано на рисунке 3, обеспечивая, таким образом, необходимую жесткость всей конструкции. После того как склейка каркаса надстройки будет закончена, его необходимо отмалковать и подготовить к обшивке фанерой (толщиной не более 3 — 4 мм), в противном случае надстройка получится излишне тяжелой. Обычно надстройку зашивают фанерой вглухую, а вырезы для остекления делают уже на месте узкой выкружкой ножовкой; этот способ мы и рекомендуем.
Вставлять обычные стекла в проемы надстройки не следует; лучше применить триплекс или плексиглас. Для лобовых стекол это требование обязательно. Стекла вставляют на резиновом уплотнителе, как показано на рисунке 2Б.
На лобовых стеклах необходимо установить «дворники» — стеклоочистители с электрическим или ручным приводом. Практика показала, что их лучше ставить сверху, поскольку при установке снизу усложняется гидроизоляция.
Снаружи вся надстройка должна быть оклеена одним слоем тонкой стеклоткани на эпоксидной смоле. Это лучше сделать до установки стекол; если же оклейка будет производиться после, стекла следует предохранить от смолы, наклеив на них тавотом оберточную бумагу.
Сдвижная часть крышки состоит из легкой деревянной или металлической рамки, обшитой фанерой толщиной 4 мм. Поперечные бруски должны иметь изогнутую форму, чтобы крышка была слегка выпуклой, как показано на чертеже. При желании ее можно сделать не сдвижной, а съемной или открывающейся на петлях; это в значительной степени зависит от условий плавания.
|
|
Рис. 2. Конструкция надстройки (каюты): 1 — центральная стойка лобового стекла, 2 — обвязка передней части крыши, 3 — бобышка, 4 — сплошная рамка надстройки на шпангоуте № 3, 5 — усиленный стрингер по контуру проема крыши, 6 — угловой стрингер, 7 — стойка на шпангоуте № 5, 8 — стойка на шпангоуте № 6, 9 — дверные рамки, 10 — объемный фальшборт, 11 — фанерные кницы, соединяющие каркас надстройки с топтимберсами 12 — стрингер по контуру стекла, 13 — боковая стойка лобового стекла, 14 — обвязка лобового стекла, 15 — мидельвейс. А — вставка стекол на резиновом уплотнителе; Б — вставка Стекол с помощью рамок из фанеры; В — легкосъемное рулевое колесо с приборами. |
|
Чертежи для печати
|