Домашняя яхт-верфь.

Сайт создан для тех, кто мечтает построить яхту своими руками — яхту своей мечты…

Тримараны

Тримаран «Тритон».

 

00   00

При выборе конструкции «Тритона» в первую очередь учитывалось, что она должна быть возможно более доступной для любительской постройки. Однако необходимость учета других требований, предъявляемых к яхтам для дальних плаваний, предопределила ряд компромиссных решений, которые были приняты вопреки этому основному принципу. Возможно, у тех, кто будет строить «Тритон», появится желание внести изменение в его конструкцию, обводы, планировку. В этом, разумеется, нет ничего предосудительного, однако, чтобы избежать возможных ошибок, рекомендуется внимательно ознакомиться с приводимыми ниже обоснованиями проектных данных «Тритона».

Размерения тримарана выбраны по заданной длине с учетом необходимости получить соответствующие мореходные качества, быстроходность и обитаемость. В качестве прототипа был принят тримаран «Кросс-24». Теоретический чертеж тримарана построен лучевым методом. Его корпус и поллавки образованы сочетанием цилиндрических и конических поверхностей, развертываемых на плоскости, что позволяет использовать в качестве обшивки фанеру.

«Тритон» быстроходное судно: 10—12 узлов для него не предел, но уже при 8 узлах ему придется преодолевать пик волнового сопротивления, который возникает при относительной скорости Fг = 0,5, когда корпус оказывается защемленным между гребнями поднятых им волн. Меньшее волновое сопротивление имеют узкие суда. Чтобы увеличить относительную длину конструктивной ватерлинии, корпус «Тритона» сделан с минимальным носовым свесом и большим развалом бортов. Обычное судно с такими обводами оказалось бы недостаточно остойчивым; для тримарана же это не имеет значения, так как остойчивость его обеспечивается не формой корпуса, а величиной разноса и размерами поплавков.

Уменьшению волнового сопротивления способствуют и выбранные очертания ватерлиний, расходящихся от форштевня под очень малым углом. В корме, где корпус обтекается водой не в горизонтальной, а вертикальной плоскости, т. е. по батоксам, ватерлинии шире. Большой развал шпангоутов в носу в сочетании с острыми ватерлиниями обеспечит «Тритону» мягкий вход на волну, защитит палубу от заливания.

Наибольшую скорость тримаран развивает в галфвинд. Подветренный его поплавок при этом погружается в воду, воспринимая на себя до половины всего водоизмещения. Общее сопротивление судна, естественно, возрастает, как за счет увеличения площади смоченной поверхности, таи и в результате дополнительного волнового сопротивления поплавка. Понятно, какое значение для быстроходности тримарана имеют обводы поплавков. В связи с тем, что при крене подветренный поплавок погружается почти до палубы, оказалось целесообразным сделать носовую часть поплавков с большим развалом и свесом (все ватерлинии получились узкими) и заострить корму (уменьшилось вихреобразование).

Обводы поплавков несимметричны; в плане они подобны профилю крыла, обращенного выпуклой стороной к главному корпусу. Как на крыле, во время движения на них возникает подъемная сила, направленная в сторону, противоположную дрейфу, и уменьшающая его, примерно, в полтора раза. Поплавки установлены с наклоном в сторону корпуса, чтобы при расчетном крене 15° их боковое сопротивление было наибольшим.

Планировка «Тритона» рассчитана на размещение экипажа из трех-четырех человек с теми элементарными удобствами, без которых немыслимо любое дальнее плавание. Общее расположение, принятое на прототипе «Кросс-24» (его схематический чертеж художник изобразил на заставке статьи), с поперечным расположением диванов в каюте, возможно, имеет свои положительные стороны, но, во-первых, не позволяет оборудовать четвертое спальное место, а во-вторых, проход через каюту получается, практически, закрытым. Установка на «Тритоне» дивана вдоль правого борта позволила расположить по левому камбуз с газовой плитой и раковиной, стол посудный, продуктовые и другие шкафчики.

Высота в каюте (1,3 м) достаточна только для того, чтобы в ней можно было сидеть, но у камбуза, сдвинув крышку входного люка, можно работать стоя. Крышка обеденного стола раздвигается; в таком положении за ним хватит места для всего экипажа. Штурманский стол, расположенный справа от входа, может быть поднят, если на диване требуется оборудовать спальное место. Ширина дивана увеличивается в этом случае за счет откидной спинки.

Койки на крыльях мостика имеют стандартные размеры 1,9 X 0,6 м. Высота крыши рубки над ними 0,6— 0,65 м. Форпик, отделенный от каюты переборкой, представляет собой, по сути дела, одно спальное место. Однако, если снять кормовую секцию дивана, то здесь можно сидеть и даже пригнувшись, стоять. По левому борту у переборки оборудован шкаф для выходной одежды. Дверка его в открытом положении закрывает выход из форпика, превращая его в изолированную каюту. Пространство под поликами в каюте и форпике используется для хранения баков с водой, а также припасов, не боящихся влаги.

Кокпит «Тритона», как и любого тримарана, ориентирован не вдоль, а поперек корпуса. Чтобы получить достаточную высоту банок, их боковые стенки пришлось сделать наклонными — по плоскости бортов. Пространство под кокпитом может быть использовано для хранения парусов или шкиперского имущества. Здесь достаточно места и для установки небольшого двигателя (типа «СМ-557Л»), однако на «Тритоне» все же проще использовать подвесной мотор средней мощности (10-сильной «Москвы» с правильно подобранным винтом достаточно, чтобы получить 7-узловую скорость), Устанавливать подвесной мотор (использоваться он будет в качестве вспомогательного для подходов к берегу в штиль, плавания в узкостях) можно на крыльях мостика, справа или слева от основного корпуса, хранить — в ахтерпике.

Дополнительными пространствами, которые удобно использовать для хранения оборудования и припасов, являются отсеки мостика и поплавков. Небольшие ящики можно устраивать со стороны боковых коек. Для сообщения с трюмом поплавков в палубе прорезаны люки.

001

Боковой вид и план парусности

002

003

0031

004

005

006

007

Конструктивный чертеж и сечения по шпангоутам

008

«Тритон» вооружен бермудским шлюпом. Общая площадь парусности может быть увеличена до 32 м2 постановкой генуэзского стакселя. В спокойной обстановке управлять такими парусами может один человек. Большая ширина тримарана позволила применить очень простую схему стоячего такелажа — из штага и двух пар вант. Для постановки парусов нет необходимости прибегать к помощи лебедок — грота-фал и стаксель-фал могут выбираться вручную. Погоны стаксель-шкотов расположены на крыше рубки. Шкотовые лебедки в проекте не предусмотрены, однако они будут не лишними, особенно для выбирания шкотов генуэзского стакселя.

Во время ночных вахт, а также в свежий ветер рекомендуется устанавливать рейковый стаксель, шкоты которого проводятся на один борт и не требуют перекладки при поворотах. Площадь грота в штормовую погоду может быть уменьшена взятием рифов, С двумя рифами и рейковым стакселем «Тритон» выдержит, практически, любой ветер.

А до какой силы ветра тримаран может нести полную парусность? Чтобы ответить на этот вопрос, убедимся вначале, что выбор площади парусов сделан правильно. Для оценки мощности парусного вооружения служит отношение его площади к объемному водоизмещению, выраженных в одной размерности. «Тритон» при осадке по КВЛ вытеснит 0,98 м3 воды. Следовательно

009

Если сравнить эту цифру с данными по наиболее быстроходным тримаранам, то можно сделать вывод, что она не является предельной. Однако, принимая во внимание, что «Тритон» предназначается не для гонок, форсировать его парусами не представляется целесообразным.

0010

Расчетный крен 15° «Тритон» получит под действием ветрового кренящего момента, равного:

0011

где lmax — плечо момента, равное расстоянию между направлениями действия силы тяжести, приложенной в ЦТ, и силы поддержания, приложенной в ЦВ; D — водоизмещение. При погружении поплавка ЦВ тримарана будет расположено, примерно, на середине расстояния между ЦВ корпуса и поплавка. По теоретическому чертежу можно определить /max= 0,9 м. Принимая D = 1000 кг, получим Мmax = 0,9*1000 = 900 кгм. Тогда наибольшая сила вымпельного ветра (того, что действует на парус при движении яхты), которую может выдержать «Тритон» с полной парусностью, составит:

0012

Здесь Сд — коэффициент дрейфа, взятый по поляре паруса при курсовом угле 30; hц—высота центра парусности над ОЛ.

0013

Расчеты сопротивления тримарана и силы тяги его парусов показали, что в галфвинд при данной силе вымпельного ветра, которая соответствует скорости 8 м сек истинного ветра (дующего относительно неподвижного предмета), скорость «Тритона» составит около 14 узлов. Более полное представление о его быстроходности при этой силе ветра на различных курсовых углах дает полярная диаграмма.

0014

Способность парусного судна противостоять дрейфу характеризуется отношением площадей парусности и диаметрального сечения погруженной части корпуса. При положении на ровный киль (без крена) у «Тритона» это отношение равно:

0015

Здесь Л — площадь погруженной части диаметрали только главного корпуса, так как поплавки в таком положении едва касаются воды. Полученная величина лежит на грани допустимой. Однако наибольшая сила дрейфа возникает при острых курсах, начиная от галфвинда. При этом тримаран идет с креном, величина которого, как уже было сказано, может составлять до 15.

В этом предельно допустимом случае подветренный поплавок, погружаясь в воду, будет противодействовать дрейфу площадью всей своей диаметрали. С учетом уменьшения погруженной площади основного корпуса за счет его всплытия и крена общая величина площади продольного сечения погруженной части судна возрастет до 4 м2. Соответственно характерное отношение составит:

0016

что уже вполне удовлетворительно. Если к тому же учесть подъемную силу, действующую на крыловидный поплавок, то станет очевидно, что тримаран будет ходить с минимальным дрейфом.

Несколько слов о центровке тримарана.

Центр парусности (ЦП) «Тритона» расположен на 0,13 м в нос от центра бокового сопротивления (ЦБС) корпуса при положении его на ровный киль, или на 2% от длины по КВЛ, что значительно меньше, чем на обычных яхтах (5—10%). Такая величина центровки выбрана в связи с тем, что при крене характерное для яхт стремление приводиться к ветру будет компенсироваться сопротивлением поплавка. О конструкции тримарана достаточно полное представление дают помещаемые чертежи. Основной ее особенностью являются — отсутствие часто поставленного поперечного набора и использование в качестве наиболее нагруженных связей балок и переборок с фанерными стенками. Такая конструкция при достаточной прочности позволила одновременно максимально облегчить судно.

0017

Главными поперечными связями служат неразрезные балки-переборки на шп. 3 и 5. Наибольшую нагрузку несет переборка на шп. 3, на которую опирается степс мачты. При расчетной силе ветра 5 баллов и полной парусности она испытывает давление около 1,1 т. Наибольшую опасность представляют напряжения, действующие в месте выреза, который образует проход в носовую каюту.

Переборку в этом месте оказалось целесообразным подкрепить сосновым бруском, который одновременно служит основанием для крепления степса. Двухсторонняя обшивка переборки и продолжающихся от нее поперечных балок выполнена из 4-миллиметровой фанеры. Полки поперечных балок, представляющие собой сплошные бруски 40 X 60, крепятся к установленным в этом сечении переборкам поплавков. Балка-переборка на шп. 5 рассчитана только на восприятие нагрузки от поперечного изгиба мостика под действием усилий, приложенных к вантам, и от скручивания при ходе тримарана косым курсом к волне. Она также обшита 4-миллиметровой фанерой, но лишь со стороны, обращенной к носу. Кормовая часть переборки зашита только выше палубы кокпита.

0018

Корпус и поплавки тримарана в сборе.

Дополнительными связями, крепящими поплавки к корпусу, являются балки на шп. 4, имеющие ту же конструкцию, что и на шп. 5, и бруски по оконечностям мостика, на которых стыкуются нижняя и верхняя части его обшивки.

0019

Теоретический чертеж

Концевые бруски крепятся у наружного борта поплавка к переборке и стрингеру, у внутреннего — опираются на палубный стрингер и затем стыкуются с соответствующими шпангоутами на основном корпусе. Для стыкования обшивки и усиления связи между бортами поплавка в этом сечении дополнительно поставлены бимсы. Палуба мостика таким образом оказывается приподнятой над носовым и кормовым участками палубы поплавков. При замывании поплавка водой эти уступы выполняют роль волнолома.

Продольный набор корпуса и поплавков состоит из киля и часто поставленных стрингеров. Подпалубный стрингер (5) корпуса идет до переборок на шп. 3 и 5. Между шп. 3 и 2 в носу и 5 и 6 в корме установлены гнутые продольные связи (25), идущие от стрингера 5 к стрингеру 6. К этим связям крепятся концевые участки днищевой обшивки мостика и обшивка бортов.

0020

Палуба основного корпуса подкреплена карленгсом и бимсами. Такая же система набора на палубах мостика и поплавков.

Основанием рубки служат жесткие стенки из 6-миллиметровой фанеры, подкрепленные по контуру стойками и ребрами, крепящимися к набору корпуса и мостика. Крыша рубки между стенками опирается на три продольных балки и заделанные на них бимсы. Прочность ее рассчитывалась на сосредоточенную нагрузку от веса одного человека.

Кокпит тримарана подкреплен балками по контуру и карленгсом в ДП. Эти связи не могут обеспечить достаточной жесткости настила, поэтому поверх него следует либо набить легкие рейки с отступом от боковых стенок (иначе кокпит будет трудно мыть), либо положить решетчатые слани. Самоотливная конструкция кокпита не требует установки перекрещивающихся отливных шпигатов; достаточно для этой цели сделать по два отверстия с каждого борта.

0021

Размеры сечений основных балок набора даны в подписи к конструктивным чертежам. Для обшивки корпуса может быть использована любая водостойкая фанера (лучше авиационная). Для днища корпуса (до скулового стрингера) нужна фанера толщиной В мм. Борта, палубы корпуса и поплавков, мостик сверху и снизу, крыша рубки обшиваются 6-миллиметровой фанерой.

Прочность обшивки, особенно необходимая при посадке на мель и ударах о камни, может быть повышена за счет оклейки корпуса и поплавков двумя слоями стеклоткани на полиэфирной или эпоксидной смоле. В этом случае днище может быть зашито 6-миллиметровой фанерой. Однако вес корпуса при этом увеличится.

Постройка тримарана по этапам показана на рисунках. Все его основные связи можно сделать из цельных сосновых брусков, кроме киля и форштевня. Киль целесообразно склеить по высоте из трех-четырех брусков, которые предварительно должны быть изогнуты по форме, заданной теоретическим чертежом. Это не только упростит его изготовление, но и повысит прочность за счет исключения косослойных участков. Таким же образом делаются и форштевни. Шпангоуты вытесываются из цельной доски по форме, показанной на конструктивных сечениях.

Сборка корпуса и поплавков тримарана ведется в перевернутом положении. На стапеле выставляются собранные шпангоутные рамки и переборки, к которым затем крепится продольный набор и обшивка. Стыки днищевой и бортовой обшивки следует разносить по длине корпуса, а на переборках смещать от наиболее опасных сечений. Поперечные балки изготовляются отдельно и обшиваются (на шп. 3 и 5) со стороны поплавков до конца, а со стороны корпуса до среднего листа обшивки переборки.

Готовые корпус и поплавки переворачиваются в нормальное положение — килем вниз, устанавливаются точно по разметке относительно друг друга и фиксируются в таком положении временными креплениями. Далее целесообразно поставить концевые балки мостика, положить листы его нижней обшивки и прикрепить их к стрингерам корпуса и поплавков. Затем к концевым балкам крепится днищевой стрингер мостика, который предварительно должен быть изогнут по концам по форме изгиба обшивки. После этого можно устанавливать поперечные балки. Затем выставляется палубный набор, стойки и балки рубки и крепится обшивка мостика, палубы и крыши рубки.

Операции по соединению элементов набора и обшивки, окраска и отделка тримарана не отличаются от тех, что не раз описывались в сборнике. То же можно сказать о конструировании парусного вооружения. Желательно, конечно, изготовить паруса из специальной парусной ткани, но в крайнем случае можно обойтись материалом от плащ-палаток. Проводку шкаторин по мачте и гику лучше делать в ликпаз — ползуны и рельс при проигрыше в аэродинамическом качестве вооружения не дают преимуществ в прочности, к тому же добавляют и вес.

Во всех случаях при постройке тримарана надо помнить, что конструкция его должна быть не только прочной, но и легкой. Перевес в 250—300 кг может значительно ухудшить ходовые качества «Тритона» либо заставит уменьшить количество оборудования и припасов, которые нужны в плавании. Желательно все металлические предметы оборудования сделать из алюминиево-магниевого сплава, кстати, они не будут и коррозировать. Однако при этом нельзя устанавливать медный крепеж, а нужно использовать стальной, оцинкованный.

Управлять тримараном проще, чем катамараном. Поворотливость его значительно лучше, так как при смене галсов поплавки отрываются от воды. К сожалению, конкретных рекомендаций по этому вопросу дать нельзя, так как опытом плавания на тримаранах у нас в стране никто поделиться не может. Поэтому автор статьи и редакция будут благодарны всем читателям, которые, построив «Тритон», расскажут о проделанной работе, поделятся своими впечатлениями о мореходных качествах судна.

В.И. Лапин

Источник:  журнал «КиЯ» №16 1968г

Реклама

Страниц: 1 2

Комментариев нет.

Добавить комментарий

Заполните поля или щелкните по значку, чтобы оставить свой комментарий:

Логотип WordPress.com

Для комментария используется ваша учётная запись WordPress.com. Выход / Изменить )

Фотография Twitter

Для комментария используется ваша учётная запись Twitter. Выход / Изменить )

Фотография Facebook

Для комментария используется ваша учётная запись Facebook. Выход / Изменить )

Google+ photo

Для комментария используется ваша учётная запись Google+. Выход / Изменить )

Connecting to %s

profiinvestor.com

Инвестиции и заработок в интернет

SunKissed

мое вдохновение

Budget Android Phones

Discover the best cheap smartphones

The WordPress.com Blog

The latest news on WordPress.com and the WordPress community.

Домашняя яхт-верфь.

Сайт создан для тех, кто мечтает построить яхту своими руками - яхту своей мечты...

Twenty Fourteen

A beautiful magazine theme

%d такие блоггеры, как: