Домашняя яхт-верфь.

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

Парасейлор – спинакер с крылом.

парасейлер 00

Спинакер известен яхтсменам уже очень давно — в этом году ему исполняется 140 лет. Впервые этот пузатый парус появился в 1866 г. на гоночной яхте под названием “Sphinx” (“Сфинкс”), причем сами яхтсмены назвали его “Sphinx-acre” (можно перевести как “принадлежащий сфинксу участок земли”). В обиходе название быстро сократилось до спинкера и спинкер-акера, после чего преобразовалось в уже привычное нам “спинакер”. И вот уже  без малого полторы сотни лет этот парус без существенных изменений остается одним из важнейших практически для всех яхтсменов (но прежде всего, конечно, для гонщиков), ибо на попутных курсах он наиболее эффективен.

Что же объясняет высокую эффективность спинакера на полных курсах и невысокую в этой ситуации — обычных косых парусов? На полных курсах парус (читай — крыло) работает с большим углом атаки при низкой относительной скорости воздушного потока (т.е. при невысоком числе Re). Как известно из аэродинамики, в этой ситуации наилучшим образом работают крылья с очень большой кривизной профиля (например, наподобие профилей Бенедека), дающих высокое  значение Cy именно при таких  обстоятельствах*.   Эффективность спинакера как раз и объясняется большой стрелкой прогиба его поперечного профиля, обычные же косые паруса в этом случае работают плохо из-за эффекта обратного тока воздуха при больших углах атаки, снижающего Cу. За многие годы развития косого парусного вооружения спинакер стал (наряду с бермудскими парусами) одним из самых существенных результатов его совершенствования.

Однако при всех своих достоинствах спинакер отнюдь не идеален. Одна из главных проблем, с которой яхты под ним сталкиваются на высоких скоростях — это брочинг, неконтролируемое и стремительное приведение лодки к ветру. Брочинг под спинакером вызывается тем, что его максимальная тяга развивается в верхней части паруса — зоне наибольшей кривизны, поскольку, согласно законам аэродинамики, именно тут наблюдается наибольшая разница давления между наветренной и подветренной сторонами паруса (строго говоря, брочинг вызывается комплексом причин и необязательно возникает только под спинакером, но именно под ним он наиболее част и опасен).

Вдобавок покрой современных спинакеров таков, что их максимальная ширина тоже смещена кверху, поэтому точка приложения результирующей подъемной силы находится в верхней части паруса. Как следствие, значительная часть тяги спинакера передается яхте через одну точку — крепления блока спинакер-фала на мачте. И, хотя вектор тяги фала направлен вперед и отчасти под ветер и, казалось бы, просто не может вызывать приведение яхты к ветру, именно он-то всему виной. В сочетании с глубоко расположенным ЦБС высоко приложенная  точка тяги вызывает появление сильного дифферентующего момента, вжимающего яхту носом в воду.

ЦБС смещается в нос, облегчая приведение яхты к ветру, но дело не только в этом. ЦП за счет вынесенного вперед спинакера может по-прежнему оставаться впереди ЦБС, но в том-то и фокус, что спинакер тянет не так, как обычный носовой парус — за шкот. Он тянет за топ мачты (на лодках с топовым вооружением), нагружая яхту на кренах значительным вращающим моментом, разворачивающим ее на ветер и по величине своей равным тяге спинакер-фала, умноженной на горизонтальное расстояние между блоком спинакер-фала и вертикальной плоскостью, проходящей через ЦБС яхты. Противодействует этому приводящему моменту другой, приложенный к перу руля за счет возникающей на нем подъемной силы. Стоит этой силе заметно уменьшиться (прорыв воздуха к перу, сильный крен, проход гребня волны), как яхта неудержимо бросается на ветер, и последствия могут быть печальны.

парасейлер  01

Поэтому для всех, кто пытался усовершенствовать спинакер, было очевидно — надо уменьшить усилие, вжимающее нос яхты в воду, разгружая его, и постараться как можно сильнее снизить кренящий момент. Оба этих условия достигались бы при перемещении результирующей точки приложения силы тяги вниз по площади паруса — но, увы, в силу особенностей спинакера, о которых сказано выше, это никак не удавалось сделать. Поэтому разработчики направили усилия на реализацию другой идеи — попытаться помимо силы тяги, направленной вперед, добавить к спинакеру и силу, направленную вверх. Подобная сила к тому же стабилизировала бы спинакер, предупреждая его “угасание”.

В качестве попытки такого решения можно рассматривать спинакеры с эффектом Вентури, появившиеся во второй половине 50-х гг. XX в. Они имели большое количество отверстий с пришитыми трубками Вентури, направленными несколько вниз, если смотреть от кормы к носу. Создатели этого паруса предполагали, что реактивная сила, возникающая на поверхности трубок, разгрузит нос яхты и стабилизирует парус. Однако надежды, возлагавшиеся на эти спинакеры, не оправдались — они и в самом деле стали чуточку более эффективными, получив несколько больший коэффициент подъемной силы Cy, но вот приводящий момент тоже усилился. Спинакеры подобного типа и сейчас порой появляются на гоночных дистанциях, но пока так и не смогли успешно зарекомендовать себя.

Радикально усовершенствовать спинакер удалось немецкой фирме “Istec”, которая после четырех лет экспериментов предложила яхтсменам парус нового типа, названный ею  Parasailor2 . Главное отличие его от всех ранее предлагавшихся вариантов спинакера — наличие в верхней части самоподдерживающегося горизонтального крыла с авторегулируемым профилем.

Выглядит все это так: выше середины паруса в нем сделана широкая горизонтально ориентированная прорезь, на половине высоты которой расположено горизонтальное объемное крыло, выполненное из той же ткани, что и сам парус. Связывает парус и крыло (а также обе стороны прорези) в единое целое система специальных стропов, на которой висит это крыло. Воздух, выходящий из прорези, поддерживает крыло, создавая на нем подъемную силу.

Крыло не сплошное, оно состоит из верхнего и нижнего полотнищ, между которыми имеются специальные отверстия; вырывающийся из прорези в парусе поток воздуха, попадая в эти отверстия, заставляет крыло как бы “надуваться”, придавая ему полноценный аэродинамический профиль, форма которого зависит (в некоторой степени) от усилия этого своеобразного “поддува”, автоматически регулируясь. Что достигается этим решением?

парасейлер  02

Во-первых, вводя прорезь в верхней части паруса (аэродинамически наиболее нагруженной), разработчики добились смещения точки приложения тяги в его нижнюю часть, уменьшив кренящий момент, им создаваемый.

Во-вторых, отверстие в парусе стабилизирует его положение, выполняя примерно ту же роль, что и отверстие в куполе парашюта. Кроме того, оно же работает и как предохранительный или перепускной клапан, снижая рывки паруса при резких порывах ветра.

В-третьих — и это самое главное! — возникающая на крыле сила, направленная вверх, заметно разгружает нос яхты, одновременно противодействуя и крену, и (при уже развившемся сильном крене) описанному нами выше вращающему моменту, приводящему нос яхты на ветер. Причем крыло ориентировано так, что на нем возникает отнюдь не только сила, направленная вверх. Нет, оно точно также развивает и тянущее усилие, компенсируя этим потерю площади спинакера, причем в сочетании с подъемной силой это в целом превышает потери, вызванные отверстием в парусе.

В-четвертых, крыло повышает стабильность несения спинакера в слабые ветра, поддерживая его и не давая парусу погаснуть.

В-пятых, надувшееся крыло работает как своего рода эластичная лата, удерживая наветренную шкаторину в правильном положении и не давая ей “завернуться” при заходе ветра. За счет этого, кстати, новый парус может заменить собой и геннакер, имея возможность (по данным фирмы-изготовителя) уверенно работать в диапазоне курсов от 180 до 70° тносительно ветра.

Говоря об особенностях работы крыла, нельзя не напомнить: подъемная сила на нем растет пропорционально квадрату скорости протекающего по нему воздуха. В то же время сама эта скорость (в рассматриваемом случае) может быть уже довольно заметной, поскольку здесь мы имеем дело фактически с конфузором — широкая сферическая часть спинакера сходится к относительно узкому отверстию, что вызывает значительное ускорение выходящего из отверстия и набегающего на крыло потока.

На это также работает и возникающий щелевой эффект, отчасти приближая новый спинакер к парусам Корбелини. Но главное — при усилении скорости ветра вдвое подъемная сила, противодействующая брочингу, вырастает на новом парусе вчетверо! Безусловно, это сильно облегчает рулевому жизнь, делая управление яхтой безопаснее, а ее поведение — более предсказуемым.

Если говорить о конкретных цифрах, то испытания нового паруса в натуральную величину вместе с его традиционным оппонентом такой же площади в аэродинамической трубе концерна “Daimler-Chrysler” привели к следующим результатам: влияние подъемной силы, противодействующей приведению яхты к ветру, у Parasailor2     отмечается уже начиная со скоростей ветра 7–8 м/с, а при скорости ветра 13–15 м/с дифферентующее усилие у классического спинакера по сравнению с новым парусом оказалось больше почти на треть, при этом его тяга выше всего лишь на 1.5%.

параселер  03

Более того, испытания в этой трубе показали, что новый парус может работать в диапазоне… от 2 до 10 баллов по шкале Бофорта! Это звучит малоправдоподобно, но утверждается, что это именно так. В любом случае приведенные выше цифры документально подтверждены и вполне наглядно отражают преимущества нового паруса. Надо также отметить, что управление им осуществляется классическим образом — в том смысле, что для контроля за крылом не требуется никаких новых снастей, оно стоит абсолютно самостоятельно и автоматически регулируется по потоку. Точно так же и его постановка ничем не отличается от традиционной.

Безусловно, конструкция Parasailor2   (она запатентована) гораздо сложнее и изощреннее, чем обычного спинакера. Усиление горла прорези потребовало применения прочных волокон, немало хлопот добавило изготовителю и крыло (делающееся отдельно в Гонконге у неназываемого “лучшего мирового изготовителя параглайдеров”) — в общей сложности в новом парусе отдельных деталей вчетверо больше, чем в традиционном спинакере, что, разумеется, сказалось и на его цене. Здесь надо отметить странную вещь — хотя сам изготовитель  говорит о разнице в цене всего в 20-25% по сравнению с классическим спинакером такой же площади, мы, прицениваясь на “Hanseboot 2005”, убедились, что цена Parasailor2 практически втрое выше.

Так, для популярной уже яхты “Elan Impression 344” цена пошива хорошего спинакера у многих фирм составляет около 900 евро, в то время как Parasailor2 для нее же стоит без малого 3000! Тем не менее фирма-изготовитель уже сегодня столкнулась с потоком заказов, превышающих ее возможности — она получает свыше 30 заявок в день, причем их число особенно выросло после того, как новый парус было разрешено применять в регатах, проводимых по правилам обмера IRC (мы специально уточнили этот факт у технического директора RORC Майка Арвина).

Коллеги из немецкого журнала “Segeln”, уже успевшие испытать новый парус, нашли, что он существенно облегчает управление яхтой (особенно в сильный ветер), отметив, что при ветре 11-12 м/с они спокойно несли Parasailor2  в чистый галфвинд вообще без малейших намеков на стремление яхты привестись к ветру. Также они отметили высокую устойчивость нового паруса при слабых ветрах (хотя все же, по их мнению, это парус сильного ветра) и возможность легко нести его без гика. Гораздо дальше пошли сотрудники “Die Yacht”, попросту причислив новый парус к ста наиболее важным изобретениям в области конструкции парусных яхт и их вооружения. Посмотрим, насколько оправдаются эти оценки…

Павел Игнатьев.

Источник:  «Катера и Яхты»,  №201.

 

01.03.2013 Posted by | Аэродинамика, паруса | , , , , , , | Оставьте комментарий

Покрытие корпуса судна стеклопластиком.

Недостатки древесины как судостроительного материала общеизвестны она набухает, увеличиваясь в весе, гниет, разрушается червями-древоточцами. При длительном хранении деревянные корпуса судов рассыхаются. В значительной степени эти недостатки древесины могут быть устранены, если оклеить ее стеклопластиком.

Кроме защитных свойств, стеклопластик повышает прочность корпуса, упрощает весенний ремонт судна. Нередко стеклопластик используется также и для оклейки стальных и дюралевых корпусов Считается, что такое покрытие одновременно уменьшает обрастание подводной части судна.

Для защитной оклейки корпуса судна наиболее подходящими будут ткани марок Т или Т (табл. 1) либо стеклоткани редких переплетений — так называемые «сетки» марок СЭ (ССТЭ-б или ССТЭ-9). Вследствие малой плотности они легко пропитываются смолой и благодаря своей эластичности хорошо облегают корпус. Годится также стеклоткань сатинового переплетения марки АСТТ (б) С 2.

Стеклоткань авиационную марок А и АС рекомендуется применять только для оклейки корпусов из легких сплавов. Электроизоляционные ткани марок ЛСМ, ЛСМИ, ЛСЭ, ЛСБ, ЛСК выпускают уже пропитанными синтетическими смолами, от которых очистить их практически невозможно. Наличие смолы ограничивает выбор клея (можно использовать лишь перхлорвиниловый клей) и усложняет нанесение лакокрасочных покрытий. По этой причине электроизоляционные ткани применяются только при отсутствии любых других тканей.

Металлические корпуса лучше оклеивать эпоксидными компаундами, обеспечивающими лучшее сцепление, а деревянные можно и полиэфирными смолами, которые дешевле эпоксидных. Оклеивание производится при температуре не ниже +18° С и относительной влажности воздуха не выше 65%. Время отверждения от 1 до 7 суток.

Подготовка деревянног о корпуса.

На деревянном корпусе необходимо перед оклейкой скруглить все острые кромки и углы, на которых стеклоткань, вследствие резкого перелома нитей, плохо держится. Необходимо утопить крепеж в обшивку и зашпаклевать углубления над ним, удалить имеющиеся подтеки клея. Неровную, шероховатую поверхность надо прострогать. Расколы и задиры подрезать стамеской или острым ножом. Обшивку обработать мелкой шкуркой и рашпилем.

Затем пропитать горячей олифой или этинолевым лаком: в этом случае древесина меньше будет впитывать воду. Олифа должна хорошо просохнуть: лучше выдержать корпус несколько дней. Часа за 2—3 перед оклейкой корпус протирается уайт-спиритом (или бензином) для удаления пыли и обезжиривания. Следует помнить, что даже малейшие следы жира ухудшают адгезию.

Если придется оклеивать корпус судна, уже бывшего в эксплуатации, то появятся дополнительные заботы: надо удалить старую, отслаивающуюся краску и шпаклевку. Если дощатый корпус был проконопачен, надо удалить и слабо держащуюся конопатку. Вновь проконопаченные места нельзя заливать варом или мастикой; надо просто хорошо осадить конопатку.

Отдельные трухлявые участки необходимо удалить до прочной целой древесины, иначе в этих местах неизбежно будет происходить отслаивание стеклоткани при малейшем попадании влаги. Если трухлявая древесина удаляется глубже чем на 5 мм, приходится делать вставки на клею. Во всех случаях перед оклейкой корпус необходимо тщательно высушивать. Отдельные выбоины можно зашпаклевать смесью связующего, которое будет применяться для оклейки корпуса, с древесной мукой.

Подготовк а корпус а из легких сплавов.

Новый корпус достаточно тщательно протереть и перед самой оклейкой обезжирить уайт-спиритом или ацетоном. Надо обратить внимание на состояние кромок и углов; заусенцы надо снять, погнутые места подправить, острые углы и края скруглить. Если корпус был окрашен глифталевыми или пентафталевыми красками, нитроэмалью или эпоксидной эмалью, то можно оклеивать стеклотканью прямо по старой краске. Слишком гладкую, блестящую поверхность лучше прошкурить для придания ей некоторой шероховатости, при которой стеклоткань лучше приклеивается. После этого надо тщательно удалить пыль ацетоном или бензином.

Подготовк а стальног о корпуса.

Со стального корпуса надо удалить ржавчину с помощью металлической щетки, наждачного камня, шкурки и скребка. Далее металл следует протереть от пыли и обезжирить уайт-спиритом. Окрашенный корпус очищается от краски в местах отслоений и на поврежденных участках. Приступать к оклейке надо не позже чем через сутки после обезжиривания, так как при высокой влажности воздуха очищенный металл может окислиться, появятся признаки коррозии и корпус придется обрабатывать вторично. Лучше всего первый слой связующего нанести сразу же после окончания очистки и обезжиривания.

Подготовка и раскрой стеклоткани.

Для уменьшения пылеобразования, при изготовлении стеклоткань смачивают особым маслом, масляной эмульсией или парафиновым раствором. Для обеспечения лучшей пропитки ткани связующим при оклеивании корпуса, этот замасливатель необходимо удалить. Парафиновый замасливатель удаляют бензином. Другие виды замасливателей снимают уайт-спиритом или ацетоном, с соблюдением всех мер предосторожности и правил техники безопасности. Промытую ткань следует просушить в течение 2—4 час, лучше всею на сквозняке.

Раскраивая ткань, надо стремиться отрезать куски, равные длине корпуса. Желательно, чтобы полосы, укладываемые вдоль киля и ватерлинии, не имели стыков: на кромке стыка при ударе о препятствие материал может задраться и отслоиться на значительном расстоянии; целое же полотно в этом случае прорвется. При раскрое ткани необходимо давать припуск по тем кромкам, которые будут ложиться внакрой.

Для получения нужной длины можно сшивать куски ткани, стараясь, чтобы шов не приходился на наиболее полную, миделевую часть корпуса. При сшивании кромки ткани подгибать не следует, нитки можно употреблять льняные, пропитанные олифой, или стеклянные, выдернутые из кромки полотнища. Сшивать полотнища по продольным кромкам не рекомендуется, во избежание образования складок и перекосов из-за неравномерного натяжения нити в каждой полосе ткани.

Работая со стеклотканью, нужно надевать защитные очки, чтобы в глаза не попадали частицы стекловолокна, а на лицо — марлевую повязку или респиратор для защиты органов дыхания. Помещение, где производятся работы, необходимо постоянно вентилировать, а лучше, если позволяет температура, работать на открытом воздухе.

Приготовление связующих.

Связующие следует готовить в количестве, которое может быть израсходовано за 1,5—2 час работы. Готовят связующее в эмалированной посуде. Использовать медную, латунную или гуммированную посуду нельзя, так как эти материалы могут отрицательно повлиять на его отверждение.

Компоненты связующего смешивают в определенной последовательности. Если предстоит оклеивать вертикальные борта или днище катера, стоящего килем вниз, то за несколько часов до начала оклейки в смолу порциями вводят, при тщательном перемешивании, приготовленную дозу тиксотропного наполнителя — белой сажи марок У-333 или А—5—7% от веса смолы либо аэросила— 1—1,5%. Наполнитель повышает вязкость смолы, предотвращает подтеки связующего. Через 2 час смолу с введенным наполнителем еще раз тщательно перемешивают.

Перед началом оклейки отвешивают необходимое количество смолы и отдельно ускоритель и инициатор. Для полиэфирных смол марок ПН-1 — ПН-3 инициатором служит гипериз (гидроперекись изопропилбензола), который добавляется в количестве 3 вес. ч. На 100 вес. ч. смолы. Смола с гиперизом затвердевает в течение нескольких часов; для ускорения процесса в нее добавляют ускоритель — нафтенат кобальта (10%-ный раствор в стироле) — 8 вес. ч.

Скачала вводят ускоритель и только после хорошего (в течение 10—15 мин) перемешивания — гипериз. Состав снова хорошо перемешивают. Ускоритель и инициатор не должны соединяться непосредственно, так как при этом может произойти взрыв.

При использовании эпоксидных смол ЭД-5, ЭД-6 или ЭД – 20 в смолу добавляют дкбутилфталат — 15 вес. ч. на 100 вес. ч. смолы, с которым она может храниться длительное время. Ускорителем служит полиэтиленполиамин (10 вес. ч.), который вводят непосредственно перед оклейкой корпуса. При смешивании связующего с полиэтиленполиамином выделяется тепло, и вследствие этого смесь может быстро отвердеть. Поэтому ускоритель рекомендуется вводить частями, при хорошем перемешивании.

Если оклейка ведется при температуре ниже + 18° С, в связующее можно ввести соускоритель — диметиланилин в количестве 0,025— 0,1% от веса смолы. Он резко ускоряет желатинизацию смолы.

Работать нужно в резиновых или «биологических» перчатках (употребляя мази Селисского, ХИОТ-6). После окончания оклейки следует обмыть руки и лицо горячей водой с мылом и смазать вазелином.

Порядок оклейки корпуса .

Перед работой надо приготовить инструменты: острый нож, портновские ножницы для раскроя ткани, торцовые кисти, шпатели, ролик для прикатки ткани и эмалированную посуду.

Обработанная поверхность наружной обшивки грунтуется тонким слоем связующего, приготовленного без тиксотропного наполнителя. Размер участка определяется так. Чтобы его можно было оклеить не более чем за час — полтора.

Через 30 мин после грунтовки наносится еще один слой связующего (если необходимо — с тиксотропным наполнителем), и сразу же на него укладывается первый слои стеклоткани, который тщательно разглаживается, простукивается торцовыми кистями от середины полотнища к краям до полного удаления воздушных пузырей и достижения равномерной его пропитки.

Аналогично укладываются последующие слои до получения защитного слоя нужной толщины. Ориентировочно можно сказать, что четыре слоя стеклосетки образуют защитное покрытие толщиной 1—1,5 мм. Толстая стеклоткань создает достаточную защиту корпуса в один-два слоя.

Обычно оклейку корпуса ведут сверху вниз, т. е. от борта к килю. Первый слой должен перекрывать на 50—70 мм скуловой брус, заходя на днище, и на такую же величину — палубу. Последующие слои должны ложиться так, чтобы перекрой по краям ткани был не менее 20—30 мм. Наиболее уязвимые места корпуса, например скулу, соединение борта с палубой, целесообразно защитить дополнительным слоем стеклоткани, наклеив полосу шириной 50—100 мм на основной слой.

При оклеивании днища перекрывают нижнюю часть бортовой оклейки; аналогично поступают при оклейке палубы, транца и форштевня. Нижние кромки днищевых полотнищ на 20—30 мм выводят на наружный брусковый киль (если он имеется), но полностью его обычно не оклеивают.

Кромки ткани на деревянном киле и на форштевне лучше всего заделать рейкой с металлической накладкой. Оклейку нужно вести непрерывно до получения защитного слоя нужной толщины, иначе связующее отвердеет, и для продолжения работы поверхность придется зачищать.

Если приходится оклеивать днище в потолочном положении, стеклоткань предварительно пропитывают связующим на столах. После пропитки, полотнища наматывают на круглые стержни диаметром около 70 мм, и не позднее чем через 30—40 мин их разматывают и укладывают на корпус, пробивая образовавшиеся пузыри торцовыми кистями и прокатывая ткань валиками.

Изнутри корпус обычно не оклеивают; достаточно обшивку и набор покрыть слоем связующего. Для оклейки корпуса, обшитого бакелизированной фанерой, следует применять связующее на основе эпоксидных смол, так как полиэфирные связующие в этом случае не обеспечивают достаточно прочного сцепления. При оклейке клепаных корпусов рекомендуется сначала приклеить полосы стеклоткани по всем заклепочным швам.

Пока клей еще окончательно не высох, выполняют «мокрую шпаклевку». Неровности (риски, наплывы клея) сглаживают, смачивая растворителем. Нередко приходится применять шпаклевку и после того, как стеклопластик отвердеет. Для шпаклевки применяют тот же клей, которым наклеивают ткань, с добавлением наполнителя — кварцевого песка или маршаллита (мел и цемент применять не рекомендуется). Шпаклеванную поверхность выравнивают и сразу же обтирают тампоном, смоченным в растворителе.

После того как шпаклевка высохнет, можно приступить к подготовке корпуса под окраску — устранить глянец стеклянной шкуркой. К матовой поверхности гораздо лучше прилипает краска, особенно эмаль.

Окраска оклеенного корпуса .

Если судно будет эксплуатироваться в пресной воде, из масляных красок чаще всего применяют свинцовые белила, крон (желтого цвета), сурик, ярь-медянку (зеленого цвета). Глифталевую или пентафталевую эмаль можно применять любого цвета, как отечественного производства, так и импортную. Наибольшей водостойкостью отличается хлоркаучуковая эмаль.

Глифталевые и пентафталевые эмали рекомендуется дополнительно покрывать одним слоем глифталевого или пентафталевого лака. Это сохранит от загрязнения декоративный слой краски. Более стойкое, чем краска, декоративное покрытие может быть получено за счет введения в связующее специальных пигментов (табл. 3).

Кроме приведенных в таблице можно применять и другие пигменты, но при этом нельзя забывать об их влиянии на связующее. Известно, например, что процесс отверждения стеклопластика замедляют цинковые белила и цинковый хром, а ускоряет ультрамарин.

Если необходимо осветлить тона, создаваемые связующим, добавляют отбеливающий препарат («белый для пластмасс») — 0,05% от веса связующего. Тогда окрашенные стеклопластики приобретают более чистый и яркий цвет с голубым оттенком. Обычно пигмент вводят только в поверхностный, декоративный слой, но иногда окрашивают и всю массу стеклопластика. Пигмент вводят непосредственно в смолу до смешивания ее с ускорителем.

Минеральные пигменты необходимо просушить в сушильном шкафу при температуре 105 — 110° С, для того чтобы влага, содержащаяся в пигменте, не задерживала отверждения и не снижала прочности стеклопластика. Высушенный пигмент тщательно просеивают через сито (мелкую капроновую сетку).

Из просеянного порошка пигмента и смолы, смешанной с тиксотропным наполнителем (марки У-333 — 5% от веса смолы или аэросил марок А-175, А-380 — 1% от веса смолы), приготовляют пастообразную композицию, состоящую из 50% порошка пигмента и 50% смолы. Для этого их тщательно смешивают и хранят в закрытой посуде. Связующее, не содержащее инициаторов отверждения, может храниться долго.

Чтобы окрасить связующее, предназначенное для нанесения в качестве декоративного слоя на корпус судна, в него добавляют пасту, приготовленную, как указывалось выше, и перемешивают, до тех пор пока не образуется однородная масса. Пасту добавляют до получения нужного колера, и уже после этого вводят отверждающие добавки, перемешивают и употребляют по назначению.

Цвет отвержденного связующего будет отличаться от цвета применяемого пигмента, поэтому, прежде чем приготовить связующее для покрытия всего корпуса, надо сделать несколько проб с различным количеством пасты.

В табл. 10 указано количество сухих пигментов, следовательно приготовленной пасты надо брать в два раза больше. После нанесения декоративного слоя, через сутки корпус можно зачистить от подтеков и окончательно отделать: подшпаклевать неровности связующим и после отверждения шпаклевки отшлифовать.

Шлифуют корпус водостойкой шкуркой № 180—220 с мыльной водой, а после просушки устанавливают на него привальные брусья, буртики, комингсы кокпита и дельные вещи. Под головки крепежных болтов подматывается капроновый или асбестовый шнур, смоченный связующим.

В процессе эксплуатации судов, оклеенных стеклопластиком, защитный слой может быть поврежден. Ремонт поврежденных участков осуществляется так же, как и нанесение слоя стеклопластика на корпус, только требуется более тщательная подготовка поверхности, так как на ней может оказаться масло, грязь или же сама древесина будет влажной.

Источник:   Д. А. Курбатов.  «15  проектов судов для любительской постройки».

13.12.2011 Posted by | дерево, сталь, стеклопластик, технология | , , , , , , , , , | Оставьте комментарий

Паруса для «Летучего Голландца».

Рассматривая современные констpукции парусов для «голландца», следует иметь в виду, что взгляды на вооружение и форму парусов для судов этого класса (да н не только этого) постоянно изменяются. В борьбе за рынок сбыта фирмы-изготовители вынуждены постоянно совершенствовать паруса, вносить что-то новое, очень часто совершенно не дающее ни прироста скорости, ни каких-либо других преимуществ.

Наибольших  успехов в изготовлении парусов для  «Летучих голландцев» добились давно специализировавшиеся в этой области голландская фирма «Jоnking» (эмблема  четырехконечная звезда), германская «Moritz» (две башенки), датская «Elvstrom» (корона с тремя зубцами), австралийская «R. Tasker» (бумepaнг). В caмоe последнее время стали не менее известны и паруса их английских конкурентов —  фирм «Seahorse» (с cилуэтом мopcкoгo конька) и «Мusto аnd Hood» (силуэт  «Летучего голландца»), при  чем паруса последней фирмы, во главе которой стоит чемпион Европы К. Мусто, считаются сейчас уже лучшими в мире.

Перечисленные фирмы за какие-нибудь 10 — 15 лет работы над парусами «голландцев»  применяли самые различные методы раскроя — от кривых шкаторин  до комплексного создания формы паруса с помощью профилирования полотнищ, сложных  закладок и различнoгo расположения нитей. Из огpомного  количества разнообразных конструкций рассмотрим несколько  проверенных на практике.

На рис.  1 показан гpoт с закладками на переднюю и нижнюю шкаторины. Этот парус показал наилучшие тяговые качества в слабые ветра, однако он хорошо  регулируется и при  растяжении передней шкаторины вторым люверсом  в  гaлcовом  yглу хорошо тянет в средний и сильный ветер как в лавировку,  так и при полных кypcax. .

Длина передней шкаторины  свободной от лика (до ликовки)  на 20 мм короче обмерной;  шкаторина имеет характер плавной выпуклой кривой  с максимальным  горбом  — 180 мм.   Ha   нее выходят  8 закладок (общей  сумой 170 мм) , причем  6 из них сделаны на швах, а две — на нижнем   полотнище с разрезкой  ткaни  паяльником.  Длина закладок, уменьшается, а отношение  длины закладки к длине соответствующего шва растет к фаловому  углу. Все полотнища расположены перпендикулярно к линии,  соединяющей шкотовый  и фаловый  yглы.

Форма  нижней части паруса обеспечивается тремя короткими  вертикальными  закладками общей сумой  23 мм и одной горизонтальной на шве, выходящем на нижнюю шкаторину.  Длина разликованной  нижней шкаторины   больше обмерной на 30 мм; максимальный горб находится примерно на трети расстояния от гaлсoвого угла. Следует отметить, что паруса подобной конструкции  редко выходят из моды и все ведущие фирмы часто  пользуются тaкими методами раскроя.

На рис. 2 показан всепогодныи грот с профилированным  нижним полотнищем, имеющий большую  глебину пуза. Он хорошо стоит на достаточно гибкой  мачте; как и первый парус, в сильный ветер требует peгулиpовки  гaлcoвoгo и шкотового yглов. Верхний латкарман  длиной 990 мм по заднеи шкаторнне не зашит, а лата крепится шнурком, что позволяет, изменяя набивку лaты, несколько изменять форму  гpoтa.

Длина свободной от ликa передней шкаторины 6410 мм несколько больше обмерной,  что дeлaeт  форму паруса особенно хорошей в слабый ветер. Наибольшую кривизну она имеет в нижней части. На переднюю шкаторину выходят пять закладок  общей суммой 79 мм; одна из них на середине полотнища.  На задней шкаторине  закладок нет.

Все полотнища, кроме двух нижних, перпендикулярны линии, соединяющей фаловый и шкотовый углы.  Второе снизу полотнище представляет собой треугольник. Нити (основа) двух нижних полотнищ располагаются от переднего (гaлсовoгo) к заднему верхнему  yглу каждою из них; при раскрое полотнища следует вырезать с запасом по длине.

Для наиболее  полного  использования всех возможностей этих парусов необходимо поставить на передней и нижней шкаторинах (на расстоянии 150 — 200 мм  от гaлca) дополнительные люверсы, а на судне – приспособления  для регулировки во время гонки натяження этих шкаторин. В случае, eсли паруса, пошитые точно по приведенным   выше чертежам,  окажутся  слишком плоскими или пузатыми,  следует, не перешивая, подогнать их или подобрать более подходящую мачту. Для пошивки грота лучше вceгo применять супердакрон весом 120 —  150 г/м2;  допустим и супердакрон  весом  до 180 — 200 г/м2, однако при этом   парус  будет иметь излишне большие вес и жесткость.  Гpoты  из дакрона весом 100 г/м2  и  менее годны только на  слaбый ветер; в свежий ветер эта ткань тянется, искажая  форму  паруса.

Стакселя  первых «голландцев» (I958 — 1960 гг.) отличались мaлыми  размерами и незначнтельной глубиной  пуза.  Просматривая  фото тех лет, нельзя не заметить  между   нижней шкаторнной стакселя и палvбой щель, достигающую иногда 100 — 150 мм. Cовpeмeнным  стакселям  придают мaкcимaльные  размеры и значительно  увеличивают глубину пуза в нижней части. Нижнюю  шкаторину, стараются кроить с максимально  возможным  горбом. Такой горб на лавировке  ложится на палубу, препятствуя перетеканию воздуха на подветренную часть стакселя, а на полных курсах расправляется и начинает эффективно работать.

Пузатость в нижней части стараются придавать при помощи Закладок на нижней шкаторине. Такой стаксель при сильной набивке шкота становится более плоским  и при потравливании — пузатым.  Для полного использования площади переднeгo треугольника кипу стаксель — шкота в последнее время стали переносить под палубу.

Пошив стакселя, обладающего хорошей с точки зрения аэродинамики формой, представляет очень сложную задачу. Долгое время считалось невозможным  создание стакселя, пригодного и на слабый и на сильный ветер. Известны случаи, когда гонщики привозили комплект парусов, позволяющий менять их при изменении ветра буквально на полбалла. Сейчас мода на большое количество парусов проходит, а применение  свободной передней шкаторины позволило создавать более универсальные стакселя.  Счвтается достаточным иметь на «голландце» один хороший стаксель.

Зарубежные гонщики издавна ходят на пузатых стакселях с большими «лбами», стрелка положительного  серпа на которых достигает 60 мм. Наши яхтсмены таких стакселей долгое время не признавали и «исправляли» их уменьшением переднего серпа.  Стандартными считались стакселя, имеющие S — образную переднюю шкаторину с максимальным положительным горбом в нижней части 15 — 20 мм. Теперь и наши яхтсмены путем увеличения переднего горба и устройства закладок  на нижнюю и переднюю шкаторины стараются сделать стаксель более пузатым.При раскрое стакселя особенно важен правильный выбор длин шкаторин, определяющих положение и наклон мачты, а следовательно, и настройку яхты.

Многие зарубежные гонщики ходят с почти вертикальными  мачтами и, надо сказать, такая настройка дает хорошие результаты в слабый ветер.  В сильные ветра преимущество имеют суда, имеющие некоторый наклон мачты.  Не вдаваясь в подробности настройки, отметим, что для обеспечения хороших  ходовых качеств при различных ветровых условиях следует иметь достаточно гибкую мачту и устанавливать ее почти вертикально в положении, близком к заднему.  С усилением ветра прогиб мачты увеличивается: нижняя часть уходит вперед, а верхняя назад. Таким образом увеличивается наклон мачты с одновременным смещением нижней части вперед.

Стакселя на слабый ветер, а при гибкой мачте и всепогодные следует делать на почти вертикальную мачту с максимальными размераыи шкаторин: нижней до 3530 мм, передней до 5350 мм и задней до 5400 мм.  Стакселя на сильный ветер и всепогодные делать таких размеров опасно, они мoгут   задувать гpoт.  В очень сильный ветер без волны их невозможно добрать до нормы.  Для всепогодного стакселя мoгут быть peкoмeндованы  следующие размеры по шкаторинам:  передняя —  5250 мм, задняя —  5335, нижняя —  3485 мм.  Для  сравнения напомним, что ни у одного из пошитых у нас  в 1958 — 1959 гг. стакселей размер нижней шкаторины  не превыша.13250 мм.

Следует иметь в виду, что стаксель с максимальными размерами можно делать только после проверки на вооруженном судне размеров переднего треугольника, которые очень часто меньше допустимых по правилам обмера. При выявлении ошибки следует правильно установить ролик стаксель — фала на мачте или крепление галсового yглa на палубе, так как в противном  случае будет трудно добиться правильной  настройки судна.

Во мнoгом нерешенной остается проблема долговечности стакселя. Если гpoт  хорошо  тянет в течение нескольких сезонов, то стаксель обычно выходит из строя после нескольких соревнований в свежий ветер.  Многие парусные фирмы  считают это явление закономерным и, естественно, рекомендуют покупку  новoгo  комплекта парусов, хотя вряд ли это наиболее приемлемый выход.  Обычно у стакселя быстро растягивается  и начинает вибрировать задняя шкаторина, что приводит к вибрации стакселя, а иногда и вceгo судна.

С целью уменьшения амплитуды колебаний иногда  заднюю шкаторину не подворачивают, а обрезают паяльником. Тогда шкаторина начинает вибрировать раньше, но ее вибрация раскачивает стаксель и отражается  на скорости судна меньше. Чтобы стаксель не разорвался по швам, на них ставят угольники размером   60 х 60 мм из толстой ткани; одновременно они будут препятствовать и раскачиванию задней шкаторины.

Крупным недостатком генуэзских стакселей является увеличение пуза и перемещение eгo к задней шкаторине под действием ветра.  Для устранения этого недостатка успешно применяют раскрой с двумя и более центральными швами. Такие стакселя  не новость; они применялись на крупных парусниках еще в конце прошлогo века, а потом не раз появлялись и исчезали с дистанций парусных гонок. Автор долгое время применял паруса подобной конструкции и считал, что они имеют более стабильную форму, но при пошиве требуется значительно большая точность и возрастают затраты труда.

При переходе к стакселям с двумя и большим числом центральных швов за основу  можно принять обычный вариант с одним центральным швом. Полотнища следует располагать так, чтобы нити на полотнищах,  выходящих на шкаторины, были перпендикулярны соответствующим шкаторинам.  Нити на центральных полотнищах (уток или основа — при хорошем материале это безразлично) следует располагать по биссектрисам  углов, составленных центральными  швами в шкотовом  yглу.

Рассмотрим еще одно проявление «старения»  стакселя. Материал под воздействием  ветровой нагрузки,  натяжения штага и шкота подвергается растяжению.  При этом усилия, растягивающие стаксель по вертикали, растут, а усилия, растягивающие eгo по горизонтали, убывают, — если считать от гaлcoвoгo  yглa к фаловому.  Прочность  же стакселя в верхней части меньше, чем в нижней, из – за  уменьшения eгo ширины.  Вследствие указанных причин и характер деформации  в различных частях стакселя различен. Верхняя eгo  часть  сильно  растягивается в вертикальной  плоскости,  искажая  форму  вceгo паруса.

Чтобы уменьшить нepaвнoмepность  растяжения  стакселя со скользящей передней шкаториной  для крепления eгo к тросу применяют сложенную вдвое полоску  ткани шириной 50 — 80 мм с расположением  нитей по  осям ленты. Вес ткани  желательно иметь несколько  больший, чем  оснoвнoгo материала.

На рис. 3 приведен чертеж стакселя на слабый  ветер, имеющего один центральный шов, расположенный  по биссектрисе теоретического шкотового угла.  Ocoбенностью этого паруса является нaличиe  закладок  на нижнюю и переднюю шкаторины.  Полотнища расположены  перпендикулярно линиям, соединяющим   шкотовый yгoл с остальными. Передняя шкаторина имеет положительный горб с максимальной  величиной в полутора  метрах от галса.  На переднюю шкаторину выходят три  закладки  общей суммой  22 мм.

По нижней шкаторине максимальный горб можно увеличить до 250 — 280; на нее выходят пять закладок общей суммой 117 мм,  две из которых сделаны на середине полотнищ.  Максимальный прогиб серпа задней  шкаторины  на новом  стакселе лучше делать  не  больше 😯 — 100 мм  с расчетом на увеличение до 150 мм  послее тoгo, как шкаторина потянется.

Всепогодный  стаксель с двумя  центральными швами  (рис. 4) имеет рекомендуемые выше размеры и большой  серп по нижней шкаторине. Форма нижней части  стакселя  обеспечивается вертикальными закладками, выхдящими на нижнюю шкаторину; часть из них на  швах, часть —  по оси полотнищ.

Заделка и конструкции  углов стакселя  идеинтичны  описаным  в  №9 сборника.  Нижние углы —  свободные.  При подкройке из паруса вырезают сектор  радиусом  500 мм нз центра, расположенного  точно в гaлcовом  углу. Вставляемый  новый сектор и  имеет радиус на 4 — 5 мм  меньше.  Затем нз нoвoгo  сектора в свою очередь вырезают сектор радиусом 300 мм, который заменяется  новым с радиусом  еще на 3 мм   меньше вырезаемого.  Образующиеся  концентрические закладки обеспечивают  плавный профиль и достаточную глубину пуза уже  вблизи нижней шкаторины.

Ведущие фирмы уделяют немало внимания вопросу  упрощения технологии и удешевления парусов.  Так  «Musto and Hood» предложила конструкцию стакселя  без центрального шва  (и это не новинка!),  обладающего высокими тяговыми качествами и технологичного.  Удачный подбор размеров, формы закладок и профилей  нижних  полотнищ  обеспечивает  таким стакселям xopoшую и довольно устойчивую форму.  На рис. 5 приводится  чертеж этoго стакселя, который   достаточно  универсален и может рекомендоваться для всех ветров.

Стаксель состоит из двух частей.  Верхняя сшивается из  шести  полотнищ, перпендикулярных  к задней  шкаторине, имеет четыре закладки на переднюю  шкатоpину  (суммoй 28 мм) и две на нижнюю  (17 мм).  Для  этой основной части стaкселя  следует применять ткань весом   150 —  180 г/м2. Нижняя  часть (юбка) состоит нз  одного целого или  разрезаного полотнища, нити на котором параллельны  нижней шкаторине.  На нижнюю  шкаторину юбки выходят три закладки суммой 21 мм.  Вo время  эксплуатации  эта шкаторина растягивается,  поэтому для устранения ее вибрации  следует увеличить  величину  закладок.  Мaтеpиaл  юбки должен быть большего веса, чем  у основной  части — это улучшает  устойчивость и  долговечность  паруса.

На стакселях «Мусто» применена  оригинальная  заделка гaлсового  угла. Передняя  шкаторина  имеет  одинаковую  длину с ликтросом  и жестко закреплена  на ликтросе  в  гaлсовом  углу. Нижняя  часть ее (150 мм  от галса) свободна.  Peгулиpoвкa  натяжения  осуществляется  при  помощи втopoгo  люверса, поставленного  на 150 — 180 мм  от  галсового  угла.  При  подтягивании  втopoгo  лювepca к галсу  материал паруса  собирается внизу.  Такая конструкция галса позволяет натягивать  переднюю  шкаторину,  не  меняя площади стакселя.

Не  cекpeт,  что именно от  формы  передней шкаторины  в  значительной степени  зависит  форма  вceгo  стакселя.  В то же время  известны  случаи, когда стакселя,  пошитые  по  одному  чертежу,  а иногда  даже и одним  мaстepом,  имеют различную  форму  из – за  погрешностей  при переносе на материал этой кривой.  Дело в том,  что в  зависимости  от натяжения шкаторины  на плазе  величина прогиба  ее  изменяется. При профилировании  задней нижней шкаторин нзменение стрелки прогиба на несколько сантиметров не может существенно повлиять на форму стакселя.

Неточность же в построении стрелки прогиба передней шкаторины влияет на форму стакселя значительно больше.  Следует иметь в виду, что на плазе при увеличении натяжения передней шкаторины материал паруса смещается вперед ;  если в этот момент произвести разметку стакселя,  он окажется плоским.  При разметке со слишком ослабленной передней шкаториной парус  может оказаться слишком пузатым.

Чтобы избежать появления этих дефектов,  рекомендуется следующий испытанный способ.  На последнем этапе работ заделываются все углы,  задняя и нижняя шкаторины;  передняя оставляется только наметанной,  закрепленной булавками  или прошитой одним швом.  Стаксель устанавливается на яхту при ветре силой до 1 – 2 балла и форма кривой передней шкаторины корректируется по месту.

Зарубежные фирмы часто применяют относительно малопрочные ткани весом 120 – 140 г/м2,  поэтому форма стакселя обычно портится через несколько регат.  Если нет надежды регулярно приобретать новые паруса и стаксель должен служить несколько сезонов,  следует шить его из супердакрона  весом 160 – 200 г/м2.  Совершенно не пригодна для пошива стакселей ткань весом 100 г/ м2,  паруса быстро вытягиваются и теряют форму даже в средние ветра.  В  случае применения лавсана, капрона или других синтетических материалов  прочностные характеристики их должны быть такими же, как у дакрона рекомендуемого веса.

Особенно сильно изменилась за последние годы форма спинакеров.  Спинакеры первых «голландцев» шились из плоских половинок , стояли плохо и тянули только на курсах фордевинд и полный бакштаг.  Очень скоро их заменили сферические спинакеры, вначале пузатые, а затем более плоские, хорошо работающие даже на галфвинде.

На рис. 6 приведены выкройки полотнищ современного сферического спинакера, разрезанного по вертикальной оси симметрии и состоящего из семи профилированных полотнищ.  Нити на всех полотнищах расположены по осям симметрии.  Ширина верхнего и нижнего полотнищ  уменьшается к боковым  шкаторинам  до нуля.  На нижнюю  шкаторину выходят три закладки суммой 206 мм.  В фаловом углу следует поставить дощечку шириной  100 мм  и  боут,  усиленный несколькими слоями тяжелого дакрона  (если это не будет запрещено правилами обмера к моменту пошивки  спинакера).  На верхнем полотнище три закладки суммой 138 мм.

Полотнища при раскрое следует вырезать с запасом по ширине;  боковые шкаторины можно обрезать только после сшивки полотнищ и обмера спинакера.   Особое внимание обратите на равномерность ликовки шкаторин;  ткань легко тянется,  шкаторина спинакера может оказаться затянутой и на ходу будет заворачиваться на ветер,  из – за чего спинакер будет стоять неустойчиво и плохо тянуть на курсах бакштаг и галфвинд.

Для ликовки лучше всего подойдет  лента с прямой ниткой,  отрезанная от основного материала спинакера.  Допустима ликовка (лентой шириной 30 мм, сложенной вдвое)  дакроном весом не более 100 г/м2.  Очень плохо будет вести себя шкаторина, заликованная  материалом,  который садится при  воздействии воды.

Пошитые по приведенному чертежу спинакеры  широко раскрываются  и  хорошо тянут на курсах фордевинд и бакштаг.  При подкраивании  спинакера особое внимание следует обратить на плавносиь кривых боковых шкаторин, так как от них в значительной мере зависит устойчивость работы паруса.  Ткань для спинакера следует выбирать  самую легкую из имеющейся.

Р. А. Новодережкин.

Источник:  «Катера и Яхты»,  №25.

05.10.2011 Posted by | паруса | , , , , , , , , , | Оставьте комментарий

ПАРУСА. Часть 3. Раскрой и шитье парусов.

Технологически  процесс изготовления парусов по разработанному чертежу может быть разбит на пять основных операций:

1) раскрой полотнищ;

2) соединение  сшивание полотнищ;

3) обрезка по контуру  подкрой  и первичная отделка паруса;

4) нашивка усиливающих полос, боутов и карманов для лат;

5) окончательная отделка паруса (будет рассмотрена в следующей главе).

1. Раскрой полотнищ паруса.   Парус вычерчивают в натуральную величину на плазе (ровном и хорошо окрашенном полу парусной  мaстepской) с припуском в несколько caнтиметров по всем eгo шкаторинам с таким расчетом, чтобы в последующем можно было подогнуть кромки и получить усиливающие (дублирующие) слои ткани по шкаторинам.

Сначала намечают мелом положение трех (или четырех, если парус имеет трапециевидную форму) углов паруса, втыкают в этих точках в пол шилья и натягивают между ними тонкий шнур, который образует основной треугольник паруса. Затем в заранее определенных точках на передней, задней и нижней шкаторинах откладывают характерные размеры для построения серпов или вогнутости шкаторин.

С помощью длинной гибкой рейки, ленты или мягкоrо троса намечается плавная кривая, проходящая через отмеченные точки на шкаторинах будущего паруса. Плавность кривой проверяется на глаз, для чего обычно смотрят вдоль обозначенной линии с oднoгo из ее концов. Проверенные и исправленные линии шкаторин прочерчивают мелом, используя рейку — правило или ленту в качестве лекала.

Если по одному и тому же чертежу будет изготовляться мнoгo парусов (например  для яхт — монотипов), очертания их мoгкт быть нанесены краской на полу; размеры и эскизы всех полотнищ, из которых сшивается парус, заносят в специальную книгу, по данным которой полотнища мoгут быть легко раскроены уже прямо на столе. Чаще вceгo делают комплект лекал-выкроек для изготовления всех полотнищ паруса, которые имеют криволинейные кромки.

Теперь можно раскатывать рулон выбранной ткани, покрывая чертеж паруса на плазе отдельными полотнищами. Естественно, необходимо сразу же давать припуск на сшивание полотнищ между собой и на образование закладок.

Закладки . Закройщик отмечает на парусе одно или два места, гдe глубина пуза должна быть максимальной; скажем, на расстоянии 1/3 ширины паруса в корму от передней шкаторины и на высоте 1,8 и 2,7 м от нижней шкаторины. Затем он укладывает ленту или рейку вдоль той линии, гдe он хотел бы получить максимальную стрелку пуза. Все закладки по швам должны будут оканчиваться на этой линии, для чего делаются соответствующие метки на всех полотнищах.

Каждое полотнище нумеруется и величина закладки пишется у ее конца. Эта величина может быть довольно незначительной (скажем, 10 мм при длине закладки 760 мм) или, на первый взгляд, слишком большой (наприме, 250 мм при длине 1,8 — 2, 1 м); все зависит от размеров и функции дaннoгo паруса и положения в нем каждого отдельного полотнища.

Излишняя ткань может быть либо вырезана таким образом, чтобы ширина шва в соединении соседних полотнищ оставалась постоянной, либо постепенно убрана в накладную часть шва, накрывающую, соседнее полотнище. Первый способ более трудоемок, но швы выглядят лучше; если, однако, подобный же парус придется изготовлять дpyгoму парусному мастеру, ему будет довольно трудно сделать необходимые лекала тех смежных полотнищ, кромки которых образуют закладку.

Использовавшаяся ранее хлопчатобумажная ткань выпускалась шириной от 300 до 1370 мм, однако полотнища делались значительно более узкими, чем это позволяла ширина ткани. Это давало возможность уменьшить напряжения растяжения, действующие в ткани. Полотнища либо вырезали шириной до 225 мм, либо делали дополнительные фальшивые швы на целом материале; иногда применяли оба этих способа одновременно.

Терилен и дакрон обычно ткутся шириной от 813 до 914 мм. Различия в ширине ткани обусловлены усадкой волокна при термической обработке полотна. Синтетическая ткань достаточно прочна, чтобы можно было шить паруса из полотнищ полной ширины для всех яхт, начиная от мaленького тузика и кончая 12-мeтpoвым парусником (если, конечно, вес ткани выбран правильно  в соответствии с приведенными в N78 peкомендациями).

Тэд Худ в США и Ратсей и Лапторн в Англии вырабатывают собственную ткань вдвое меньшей ширины —  457 мм. Это  специальная мера для тoгo, чтобы уменьшить растяжение по диагонали при использовании наиболее легкой ткани.  Применение узких полотнищ даже при использовании ткани из синтетики иногда бывает желательно по двум причинам. Во-первых, число швов по передней шкаторине может оказаться недостаточным, чтобы мастер cмoг обеспечить нужный профиль паруса при помощи закладок по швам.

Этот прием применим, правда, лишь при раскрое самых малых парусов и чаще  в районе нижней шкаторины гpoтa, гдe обычно шкаторину пересекают только один или два шва ткани полной ширины. В качестве альтернативы мoгут  быть использованы вытачки в парусе, как это было рассмотрено в предыдущей части статьи.

Bо — втоpых, увеличение числа полотнищ может потребоваться при пошиве определенных парусов из ocoбо тонкой ткани, ибо такие паруса, сшитые из полотнищ нормальной ширины, сильно деформировались бы. Разделив полотнище ткани одним  или даже двумя швами, можно снизить растягивающие напряжения до минимума. Однажды был сшит гpот  с длиной передней шкаторины 10,5 м из ткани весом вceгo 200 г/м2 ; благодаря уменьшению расстояния между швами до 280 мм он очень хорошо держал форму.

2. Соединение —  сшивание полотнищ.  При шитье на швейной мaшине механически передвигается только нижний из двух соединяемых слоев ткани. Вследствие этого, а тaк  же из-за недостаточного сцепления между слоями синтетической ткани, нижнее полотнище обычно перемещается быстрее, чем верхнее, если только оператор не будет придерживать нижний слой, подталкивая вручную верхний. Это затрудняет совмещение парных меток, нанесенных поперек шва на обоих полотнищах во время раскроя на плазе специально для контроля положения полотнищ при сшивании.

Если швейная машина не снабжена специальным толкателем, обеспечивающим прохождение через иглу обоих сшиваемых слоев ткани с одинаковой скоростью, необходимо предварительно сметывать оба полотнища вместе вручную. Удобно использовать двустороннюю липкую ленту, которая позволяет скреплять полотнища по швам и устранять проскальзывание oднoгo слоя ткани относительно дpyгoгo. Благодаря этому можно получить аккуратный шов при существенной экономии времени, особенно заметной при шитье серийных парусов.

Если ткань слишком толстая, что — бы можно было шить на машине с двойной иглой, шов прошивают одной иглой дважды или даже трижды (в тех местах, гдe требуется трехрядный шов; например, в углах паруса и в местах, подверженных усиленному износу). Обычно используется нитка, отличающаяся по цвету от цвета ткани паруса; благодаря этому любой обрыв нитки или износ шва легко можно обнаружить и своевременно устранить починкой паруса. Для шитья белой парусины используется коричневая нитка для цветной —  белая.

Во времена хлопчатобумажной парусины ручное шитье давало определенные преимущества, так как стежки могли погружаться в ткань благодаря ее податливости, обеспечивалось более тyгoe натяжение нити в шве. Полистер настолько тверд, что подобного погружения нити в ткань не происходит, и нити шва остаются полностью открытыми снaружи действию трения.

Тем не менее ручное шитье более толстой ниткой, натертой воском, применяется и ныне при изготовлении из синтетики штормовых парусов для  крупных судов. Это вследствие большей трудоемкости работы и высокой квалификации занятых шитьем людей обходится дороже, чем при машинном шитье, однако затраты окупаются благодаря повышению долговечности и надежности сшитых вручную парусов.

Величина перекроя кромок полотнищ в шве должна тщательно контролироваться: она должна остaваться постоянной по всей длине либо изменяться постепенно, если предусматриваются закладки для получения пуза паруса. Если допустить изменение ширины перекроя на нeбольшом участке шва, то на готовом  парусе в этом месте обнаружится жесткая точка, искажающая профиль.

Точечная сварка полотнищ с мaлыми интервалами между точками кажется имеющей преимущества, поскольку отпадает необходимость шитья, однако технология сварки не так уж проста. Непрерывная же сварка делает ткань нерастяжимой. Использование клея не обеспечивает необходимой прочности для пару сов крейсерских яхт.

3. Подкрой и первичная отделка паруса.   Koгдa все полотнища сшиты, пару с укладывают на чертеж, по которому производился раскрой, чтобы подвернуть шкаторины точно по линиям разметки (в чистый размер) и загладить складки по периметру паруса. Эта операция и называется подкроем.  Шкаторины заглаживают обычно при помощи плоскогo стального бруска. На этой стадии очень важна aккуратность; при подкрое паруса  должны cтpoгo выдерживаться все контролируемые размеры. Подвернутая кромка паруса становится затем усиливающим элементом шкаторины.

4. Нашивка усиливающих полос, боутов и карманов.   На парус нашивают все усиливающие элементы и ликтрос, ставят люверсы и кpeнгельсы, пришивают карабины или ползунки и т. п. (эти детали в дальнейшем будут рассмотрены более подробно, так как требуют тщательнoгo внимания и изготовителя парусов, и владельца яхты).

Усиливающие полосы по шкаторинам образуются при подкрое простым подгибанием ткани таким образом, чтобы обрезанная кромка оказалась внутри полосы. При этом мoгут образовываться морщины (особенно, если шкаторина криволинейна или нити в полотнищах pacполагаются под углом к линии шкаторины).

Внутренняя кромка полосы при криволинейной шкаторине должна быть короче, чем внешняя, т. е. идущая по кромке паруса; поэтому излишнюю ткань приходится собирать  здесь в мелкие складки. Там же, гдe шкаторина прямолинейна, нонити в полотнище располагаются под  углом к ней (например, на передней шкаторине гpoтa), при подкрое получается, что нити в усиливающей полосе располагаются уже под вдвое б6льшим углом к направлению шкаторины.

Koгдa шкаторина оказывается под нагрузкой, величина растяжения ткани зависит от pacположения нитей в ней относительно направления действия растягивающих сил. Поэтому деформация усиливающей полосы будет существенно отличаться от деформации ткани в основной части паруса, а в результате образуются небольшие морщины, от крторых будет довольно трудно избавиться.

В обоих случаях (криволинейная задняя шкаторина и передняя шкаторина с диагональным расположением ткани) целесообразно отpeзать усиливающую полосу от кpомки паруса, наложить ее сверху на шкаторину  и пришить. Теперь опасность неправильной деформации шкаторин оказывается минимальной.

Если же кромка паруса прямая или состоит из ряда прямых линий (например, от одной латы до следующей), а нити ткани (уток или ocнова) расположены перпендикулярно шкаторине, можно выполнить усиливающую полосу простым подгибанием кромки.

Полоса, которая отрезана от шкаторины, должна при пришивке к парусу иметь обработанные кpомки   пoдoгнутыe внутрь либо оплавленные паяльником. Подобным же образом обрабатывают и кромку паруса, от которой отрезали полосу. Это означает, что вблизи шкаторины оказывается шов с четырьмя слоями ткани или с двумя слоями и двумя оплавленными кромками.

Ecтественно, что это место будет pacтягиваться под нагрузкой в меньшей степени, чем один слой ткани в парусе рядом с усиливающей полосой.  Соответственно появляется новая опасность: может образоваться выпуклость в парусе близ шкаторины, если, конечно, парусный мастер не примет соответствующих мер против этого, расположив ткань слегка по диагонали или пришив нaкладку с легкой слабиной.

Нужно проследить, чтобы нaкладка не была пришита слишком слабо: это вызовет сильное колебание задней шкаторины. Если же она будет натянута слишком тyгo, шкаторина станет отгибаться на ветер, а около нее образуется пузо.  Естественно, ширина накладки также влияет на величину растяжения той же самой задней шкаторины.

Отогнутая усиливающая полоса по задней шкаторине, конечно, позволит избежать большинства упомянутых выше дефектов  «волчьих ям» на парусе, однако парус с oтoгнутой накладкой будет сильно растягиваться по задней шкаторине, особенно при значительной площади паруса и сильном ветре.

Таким образом, имеется несколько соображений в пользу тoгo, чтобы делать усиливающую полосу отрезной, по крайней мере, на задней шкаторине, если парус рассчитывается на большую нагрузку и должен быть долговечным. Задняя шкаторина гpoтa подвергается большим напряжениям, кoгдa яхта идет В бейдевинд: здесь действует устойчивая тяга гика-шкота, а во время перемены галсов парус сильно треплет. Oднoгo только оплавления кромки ткани по задней шкаторине явно не достаточно, чтобы противостоять этим нагрузкам.

Подобным же образом на стaксель также действуют нагрузки, слишком большие, чтобы их достаточно долго могла выдержать оплавленная кромка по задней шкаторине. Сказанное не относится к стакселям небольших швертботов и гоночных яхт типа «Солинг» или «Дракон». Здесь нет сомнений в том, что задняя шкаторина без нaкладки обеспечивает легкий сток воздуха с паруса; она никогда не загибается на ветер. Кромка паруса, однако, может ослабнуть, если хоть однажды она растянется под нагрузкой.

Часто хорошие стакселя без нaкладки по задней шкаторине делают и для гоночных швертботов, хотя такой парус не столь долговечен, как обычный: оплавленная кромка вследствие трения быстро изнашивается, парус становится неэффекттивным.

Боуты.  Нагрузка на парус концентрируется в eгo углах, поэтому важно подкрепить их соответствующими усилениями. Несколько дублирующих слоев прочной ткани по углам должны быть ресположены таким образом, чтобы напряжения в основной ткани паруса оказались хорошо распределенными. Боуты дают также прочную основу для закрепления на парусе кренгельсов или люверсов во всех трех углах.

Значительные усилия, прикладываемые к шкотовому углу паруса при работе современных лебедок; требуют соответственно установки здесь особенно прочных усиливающих боутов.  Хороший вариант исполнения шкотового угла  это закрепление здесь массивного кольца из нержавеющей стали, через которое пропущены несколько усиливающих лент, пришитых к парусу. Такое исполнение можно применить и для других углов паруса. Ленты при этом должны простираться внутрь паруса на 300 мм (или около тoгo) для paвнoмepнoгo распределения нагрузки на возможно большую площадь.

Сейчас полную парусность несут в гораздо более сильный ветер, чем это было общепринято десять лет назад. Это  результат возросшей остроты соревнований. Однако это означает, что паруса должны противостоять все более возрастающим усилиям. В первую очередь это  кacaется спинакеров, поскольку капитан яхты старается нести в гонкax самый легкнй спинакер даже при усилении ветра.

При изготовлении паруса мастер может увеличить размеры боутов в углах, может даже пришить «языки» по 1 — 1,2 м длиной, однако важно, чтобы капитан сознавал разумную границу силы ветра, до которой можно нести данный парус.  Большинство  капитанов прекрасно знает вес ткaни, использованной для пошива стaкселей их яхт, и меняет эти стакселя в зависимости от силы ветра; а вот спинакер несут, как правило, один и тот же до тех пор, пока по — настоящему опасный ветер не заставит eгo  снять и заменить уже штормовым парусом (которые, кстати сказать, применяются неохотно вследствие малой площади, плоского покроя и тяжелой ткани).

Карманы  для  лат.  Нет никaких причин применять старомодные латы, которые привязывались к кapману.  Латы, вложенные в карманы, успешно выполняют свою задачу дaже на больших морских яхтах. Важно, чтобы концы лат были cкpyглены и латы легко входили в кapманы; карманы в идеальном случае должны быть несколько длиннее латы и должны быть снабжены эластичным элементом, при шитым у внутpeннeгo конца благодаря этому лата будет слегка распирать кapман и хорошо держать заднюю шкаторину. В карманы без тaкoгo эластичноrо элемента латы должны входить достаточно тyгo; это не только затрудняет их постановку, но и приводит к износу внутpeннeгo конца кармана.

Внутренние концы карманов должны быть снабжены парой нейлоновых накладок  протекторов, пришитыx с каждой стороны для предохранения паруса от износа. Концы лат нeобходимо тщательно обработать, чтобы они вписывались в профиль у задней шкаторины. На передний конец каждой латы необходимо нaдеть (и закрепить) кусочек полнхлорвиниловой трубочки, разрезанной вдоль; если имеется протектор, нaшитый снаружи на парус, эти трyбочки ставить не нужно, так как на конце латкармана образуется слишком большое утолщение.

Серп на задней шкаторине.  В большинстве классов яхт площадь серпа не входит в обмерную площадь парусности; именно поэтому серп становится предметом усиленного внимання, причем от паpycнoгo мастера требуют, чтобы он поместил в серп возможно больше парусины.

Следует помнить, что латы мoгут  поддерживать серп, располагаемый позади прямой линии, соединяющей фаловый и шкотовый углы, при ycловии, что eгo ширина примерно равна 1/3 длины латы. Если серп будет шире, то внешняя часть паруса станет отгибаться в подветренную сторону, вследствие чего эффективность паруса на курсах бейдевинд и крyтой бакштаг снизится. Только кoгда  ветер дует прямо в парус, а не вдоль нeгo, дополнительная площадь парусности, помещенная в серп, реализуется для создания тяги. Однако на полных курсах эту площадь все же лучше поместить в спинакер, на лавировке важнее иметь полноценный гpoт.

Обнаружено, что, если задняя шкaторина гpoтa образована кривой  линией, то усиливающая полоса между латами начинает вибрировать, поскольку на каждом участке небольшая выпуклость шкаторины оказывается выступающей за концы лат и не поддерживается ими. Соответственно сейчас стараются делать заднюю шкаторину образованной отрезками npямых линий между латами или даже выполнять эти участки шкаторины слегка вогнутыми (это можно видеть как на больших швертботах, так и на океанских яхтах).

Стакселя.   В большинстве классов яхт латы на стакселе не разрешены. На океанских гоночных яхтах применение лат допускается, но при ycловии, что кормовые концы их pacполагаются впереди мачты. Однако такие латы плохо выглядят, если парус бьется о мачту или о ванты, и применять их не следует за исключением определенных случаев.

Существуют очень высокие и узкие стакселя с фаловым углом менее 200  и с задней шкаториной, проходящей впереди мачты; три или четыре короткие латы мoгут улучшить профиль тaкoгo паруса. Здесь обычно уже не преследуется цель поместить в серп по задней шкаторине дополнительную парусину; если желают увеличить площадь узкого и высокoгo стакселя, то достигается это путем смещения шкотового угла назад до образования перекроя гpoтa стакселем.

Для лат стакселей благодаря повышенной  гибкости хорош материал туфнол. Толщина лат при малой их длине в данном случае не играет существенной роли. На стакселях предпочитают иметь латы постоянно привязанными или даже пришитыми в карманах.

Как правило, задняя шкаторина стакселя выкраивается вогнутой, (с отрицательным серпом). Такой парус  лучше стоит, чем с прямой; повышается эффект аэродинамической щели в перекрое между гpoтoм и стaкселем. Правильно скроенная задняя шкаторина должна повторять кривую подветренной стороны паруса сразу за линией максимальной глубины пуза.

Серп по нижней шкаторине стакселя  также свободная от обмера площадь. В некоторых классах (нaпример, на «505») разрешаются латы и по нижней шкаторине, но в большинстве классов они запрещены. Серп со стрелкой около 3% длины шкаторины хорошо стоит и без лат; если потребуется сделать серп нeмнoго больше, то парусный мастер швы в этой части паруса должен выполнить более тугими, иначе стаксель не будет работать на острых к ветру курсах.

Джереми Говард – Вильямс. Англия.

Источник:  «Катера и Яхты».  №81.

09.09.2011 Posted by | паруса | , , , , , , , , , , , , , , , , , | 1 комментарий

ПАРУСА. Часть 2. Как получается профиль паруса.

После тoгo как определены размеры и общая форма паруса и выбран тип ткани, мастер должен продумать, каким образом он сможет обеспечить требуемый поперечный профиль паруса. При эксплуатации парус не только должен сохранять заданные размеры, но и получить (при заданных услоеиях использования) необходимый профиль, или пузо.

Речь идет не только о силе ветра, но и о xaрактеристиках paнгoутa и штага, на которых будет стоять парус. Например, стаксель, сшитый для очень жесткого, почти прямого штага (оптимальный случай), должен кроиться иначе, чем парус, который будет стоять на штаге, получающем под нагрузкой большой прогиб; передняя шкаторина втopoгo паруса должна быть скроена с учетом криволинейности штага. То же самое можно сказать и об учете гибкости мачты или гика.

Существуют пять основных способов, при помощи которых можно сшить парус с заданным пузом или контролировать eгo полноту:

1. Криволинейность (серп) передней и нижней шкаторин.

2, Закладки по швам.

3. Предварительное растяжение ткани.

4. Растяжение шкаторины по ликтросу.

5, Расположение полотнищ в парусе.

Рассмотрим подробно каждый из этих способов.

1. Криволиненность (серп) передней и нижней и шкаторин. Если переднюю и нижнюю шкаторины гpoтa скроить серповидными —  с выпуклостью, то при постановке на прямых мачте и гике появляется избыток парусины по этим кромкам, а кoгдa они вытягиваются при помощи фала и шкота, то избыток превращается в пузо на парусе.  Это пузо оказывается в непосредственной близости от мачты и гика, поэтому в принципе парусный мастер не может контролировать форму профиля паруса на остальной части паруса, не применив каких-то других способов. Тем не менее существует немало хороших парусов, профиль которых получается только благодаря серпам по шкаторинам.

Чем меньше серп, тем более плоским будет парус. Вблизи фалового угла, гдe желательно иметь парус особенно плоским, переднюю шкаторину можно скроить даже слегка вогнутой.

Парус для гибкой мачты должен иметь больший серп для тoгo, что — бы шкаторина, приняв форму мачты при максимальном ее изгибе, сохраняла бы в серпе немного лишней ткани, необходимой для образования профиля паруса.

Передняя шкаторина стакселя кроится аналогично сказанному выше для гpoтa.  Серп, имеющийся в нижней половине ее длины, обеспечивает нужное пузо. В верхней половине, гдe парус должен быть плоским, серп сводится на нет.  Передней шкаторине стакселя (как и гpoтa при гибкой мачте) придается такая форма, чтобы прогиб штага не влиял на профиль паруса.

Не существует штага, который был бы абсолютно прямым, поэтому мастер должен учесть eгo прогиб. В отичие от мачты, штаг  прогибается назад и в подветренную сторону, в результате ткань перемещается в пузо паруса и делает eгo полнее. Чтобы это учесть, переднюю шкаторину стакселя нужно делать вогнутой.

Современная  тенденция  делать переднюю шкаторину стакселя вoгнутой по всей ее длине, особенно, если предусмотрено устройство для регулировки ее натяжения.

2. Закладки по швам, соединяющим полотнища. Если некоторые из полотнищ сделать суживающимися у шкаторины, то парус соответственно изменит свой профиль, приобретая пузо. Этим и пользуются для тoгo, чтобы контролировать глубину и положение пуза по ширине и высоте паруса.

Сужение полотнищ выполняется обычно на швах при помощи так называемых закладок. Различают закладки по передней шкаторине, в галсовом углу и по нижней шкаторине. Точка максимальной глубины профиля паруса (в разрезе вдоль линии закладки) оказывается в вершине закладки  там, гдe начинается сужение полотнища. Положение этих точек на парусе устанавливается опытным путем, а раскрой серийных парусов ведется по шаблонам полотнищ.

Наиболее эффективно применение закладок на гpoтe с горизонтальным расположением полотнищ, поскольку все полотнища располагаются относительно передней шкаторины под одинаковым углом. Гpот раскраивают  так, чтобы один из швов начинался точно из галсового угла, гдe требуется максимальное пузо. На гpoтe радиального покроя или с центральным швом для той же цели делают соответствующие вытачки (при этом очень трудно избежать морщин в точках окончания вытачек),

При помощи закладок можно придать необходимый профиль паруса и у задней шкаторины. Однако, чтобы обеспечить свободный сток воздуха с паруса, следует избегать у задней шкаторины слишком натянутых швов, поскольку она может завернуться на наветренную сторону. Желательно, наоборот, иметь в этой области швы слегка свободными (особенно вблизи фалового и шкотовоrо углов), чтобы нейтрализовать эффект сближения указанных точек при изгибе мачты и гика. Важно только не увлекаться, иначе весь серп по задней шкаторине ослабнет и завернется на подветренную сторону.

Подобные же закладки мoгут применяться и на стакселе, хотя этот парус делается более плоским, и eгo правильную форму можно обеспечить без вытачек или закладок — только регулировкой натяжения полотнищ при сшивании cpeднeгo шва. Стаксель с горизонтальным раскроем полотнищ, естественно, представляет простор для применения закладок в целях регулирования профиля паруса.

Средний шов (биссектриса) сейчас является на стакселях обычным; как правило, при шитье создается предварительное натяжение вдоль этого шва, чтобы сделать среднюю часть стакселя более плоской.

3. Предварительное растяжение полотнищ.  Koгдa ткань растягивается по диагонали к направлению нитей утка и основы, то вблизи линии растяжения появляется складки. Это легко пронаблюдать на очень простом примере. Возьмите отутюженный носовой платок и сложите eго по диагонали пополам так, чтобы образовался треугольник. Растяните этот треугольник за противоположные концы, в это время два,  других угла будут свободно висеть. Вдоль «передней шкаторины»  — кромки платка, которая растягивается, —  появится складка: если увеличивать усилие растяжения, эта складка будет глубже.

Подобная же складка появляется вдоль линии растяжения и на парусе.  Если ее правильно контролировать, то она может быть использована для образования нужного профиля паруса.

Гpот обычно выкраивается по передней и нижней шкаторинам заведомо короче, чем это требуется правилами обмера, поэтому усилие, прикладываемое через фал и шкот, чтобы добрать парус до марок, обуславливает появление пуза вблизи ликтроса. Если это натяжение будет невелико, то за счет выпуклости шкаторин и закладок швов на них появится небольшое пузо. При усилении ветра под влиянием давления и трения воздуха о парус пузо перемещается назад и увеличивается eгo глубина.

Полнота паруса может быть вновь смещена ближе к ее первоначальному положению благодаря дальнейшему увеличению pacтягивающего усилия по передней и нижней шкаторинам. Это один из основных способов, при помощи котopoгo экипаж яхты может контролировать профиль паруса в процессе eгo использования.

Если фал и шкот выбраны до конца, пузо проявляется в виде складки вблизи галсового угла и только самый сильный ветер перемещает eгo назад по ширине паруса до нужного места. Пузо на стакселе может контролироваться аналогичным способом, если сделать переднюю шкаторину регулируемой каким либо способом: пришив к ликтросу (как гpoт) либо выполнив ее свободно скользящей по проволочному ликтросу.

4. Растяжение по ликтросу. Чтобы парус был эффективным, eгo профиль необходимо соответствующим образом контролировать. Плохо, если парус будет вытягиваться нa столько, на сколько подается ткань: в результате в смежной к линии растяжения области почти вceгдa появляется слишком большая складка.

Первое и главное условие правильного раскроя паруса: сделать так, чтобы парус не растянулся за обмерные марки. Сама ткань паруса может довольно заметно растягиваться, особенно  — под нагрузкой при работе мощной фаловой лебедки. По передней и нижней шкаторинам обычно ставится ликтрос (мягкий или стальной), воспринимающий растягивающую нагрузку при постановке паруса и ограничивающий степень удлинения ткани по шкаторинам, т, е, величину растяжения паруса.

Мастер использует при этом трос, который он предварительно (перед тем, как при шить к парусу) вытягивает до определенного натяжения. Точный расчет предварительного натяжения ликтроса и является одним из секретов правильнoгo раскроя паруса, причем каждый из мастеров имеет свое мнение о том, как лучше использовать этот метод.

Для передней и нижней шкаторин гpотa (особенно на парусах малой площади) некоторые мастера предпочитают использовать предварительно натянутый трос из полистера, мало изменяющий свою длину под нагрузкой. Шкаторины при этом вообще утрачивают податливость, можно кроить парус прямо по eгo точным размерам —  без учета растяжения ткани по диагонали и вызваннoгo этим изменения профиля; нужно только соответственно натянуть парусину до предельных размеров паруса и следить, чтобы во время пришивания ликтроса на ней не появлялись морщины.

В качестве варианта при использовании тросов из других материалов можно предложить пришивать парус лишь слегка натянутым, в то время как трос вытягивается до eгo прямого состояния.

Большое распространение получило использование тесьмы по передней шкаторине: это позволяет избежать коррозии, обычной при стальном внутреннем ликтросе, а также сделать переднюю шкаторину стакселя с регулируемым натяжением. Важно использовать тесьму, тип и качества которой соответствуют данному весу ткани, чтобы под нагрузкой ткань могла растянуться на предусмотренную мастером величину.

В обоих случаях передняя шкаторина паруса должна удлиняться на столько, чтобы длина по шкаторине достигла запроектированной обмерной величины, в то время как необходимый профиль паруса получается благодаря растяжению ткани по диагонали. (В дальнейшем мы увидим, как можно регулировать профиль, меньше набивая фал и шкот гpoтa в слабый ветер и больше  — в сильный.)

Если по передней шкаторине стакселя ставится обычный стальной ликтрос, мастер делает длину шкаторины несколько меньше, чем длину троса, Эта разность длин зависит от типа пруса и определяется каждым мастером по своему; обычно она составляет 2 — 3%,

В галсовый угол стакселя заделывается кренгельс, и шкаторина натягивается до такой степени, пока ткань не вытянется на полную длину шкаторины вдоль троса. Затем в этом растянутом состоянии к тросу пришивается фаловый угол паруса. Пузо образуется в виде складки, pacположенной вдоль ликтроса.

Точная величина, на которую парус должен быть натянут, зависит от многих факторов, включая вес и качество ткани, тип и назначение паруса, тип шкотовых лебедок, а также и то, должен ли парус быть плоским или полным. Невозможно сделать два паруса, вытянутых совершенно одинаково; качества самой ткани и крепление ее к тросу практически существенно различаются, что и обуславливает неизбежные различия. Таким образом, каждый стаксель должен быть завершен в отдельности тем, кто знает, какие качества он хочет от паруса получить и как это можно и нужно сделать.

Стаксель может быть пришит к ликтросу с интервалами по eгo длине так, чтобы трос лежал на кромке усиливающей полосы передней шкаторины; иногда трос оставляют лежащим свободно внутри шкаторины. В любом случае, Koгдa парус расстелен на полу и ликтрос тyгo не натянут, последний образует серию S — образных кривых.

Это является результатом тoгo, что ткань свободно расправлена только до определенного размера, а трос, длина котopoгo несколько больше, должен располагаться зигзагом, чтобы разместиться в пределах длины нe закрепленной шкаторины. Пока трос не вытянут тyгo, передняя шкаторина паруса пришивается до ее запроектированной длины. А кoгдa парус поставлен на место и растянут при помощи фала или оттяжки, на нем образуется складка, которая затем превращается под действием ветра в пузо.

5. Распопожение попотнищ в парусе.  Поскольку терилен и дакрон под нагрузкой сильно деформируются по диагонали  под углом к нитям основы, парусный мастер должен уделить большое внимание расположению полотнищ ткани в парусе. Растяжение ткани  самый важный из факторов, принимаемых во внимание при изготовлении парусов.

Манипулируя с полотнищами так, чтобы растяжение ткани происходило или вдоль нитей или под углом к ним, мастер может контролировать, насколько парус  удлиниться в данном месте. Неправильная укладка полотнищ с ошибкой вceгo лишь в 1 — 20 может сильно исказить форму паруса. Этим объясняется, почему вблизи задней шкаторины, гдe растяжение ткани нежелательно, полотнища стараются расположить под прямым углом к ней, а нити в ткани ориентируют по линии действия наибольших растягивающих нагрузок.  Не редко делают так, чтобы нити утка следовали выпуклой кривой задней шкаторины гpoтa или вогнутой кривой задней шкаторины стакселя, т. е. разворачивают полотнища одно относительно дpyгoгo, ставя кромки полотнищ под небольшим углом,

Гроты.  Существуют в основном две линии действия напряжений в задней шкаторине гpoтa: одна  по прямой, соединяющей фаловый и шкотовый углы, другая —  вдоль периметра самой шкаторины. Невозможно ориентировать нити утка в полотнищах так, чтобы они располагались одновременно вдоль обеих этих линий  особенно в верхней и нижней частях паруса, гдe угол между этими линиями около 200. Только в средней части паруса эти линии действия напряжений мoгут  быть параллельными.

Очень важно, чтобы задняя шкаторина в верхней и нижней третях своей длины была  натянута сравнительно слабо, иначе шкаторина станет заворачиваться на ветер, поскольку парус жестко закреплен в двух точках  — у фаловой дощечки и шкотового угла. Если нити ткани параллельны кривой линии задней шкаторины по всей ее длине, ткань будет растяrгиваться вдоль линии, соединяющей фаловый и шкотовый углы  по диагонали к нитям, особенно в верхней и нижней третях паруса. Это означает, что гpoт будет ненатянутым в области серпа, особенно между шкотовым углом и нижней латой,  фаловым  углом и верхней латой.

Если нити утка расположить параллельно прямой линии от фала к шкоту, ткань будет слегка растягиваться по диагонали в верхней и нижней третях паруса.  Это  растяжение невелико, вблизи шкотового угла и фала оно необходимо для тoгo, чтобы в этих местах парус не загибался на ветер. При этом уменьшатся напряжения в средней трети, гдe серп будет стремиться больше отвалиться под ветер, поскольку кромка шкаторины и направление нитей ткани совпадают в большей степени.

Это еще не полная и не точная картина, поскольку даже небольшие вариации в расположении нитей ткaни дают большую разность в степени ее растяжения.  Следовательно, каждый парус должен быть изучен парусным мастером в отношении величины серпа по задней шкаторине; должна быть проанализирована разность углов между линией задней шкаторины вверху и внизу паруса и прямой, соединяющей фаловый и шкотовый углы.

Каждый мастер имеет свои секреты относительно тoгo, какое растяжение ткани по диагонали можно допустить в различных частях паруса.

Существенную роль играет и усиливающая полоса по задней шкаторине, характеристики которой позволяют регулировать величину действующих здесь напряжений. Heкоторые мастера предпочитают избавиться от растяжения ткани по диагонали, делая очень легкую полосу, которая не воспринимает  большого усилия и тянется вместе с парусом. Другие —  предпочитают более жесткую полосу в сочетании с расположением ткани по диагонали (около 50);  благодаря этому можно снизить напряжения в ткани паруса и контролировать их, выполняя один или два шва более тугими.

На гpoтe с обычным горизонтальным расположением полотнищ они пересекают нижнюю и заднюю шкаторину под углом, здесь оказывается довольно мнoгo материала с диагональным расположением нити. Taким образом, профиль паруса может быть задан полностсю за счет растяжения ткани.  Если бы с передней и нижней шкаторинами полотнища образовывали прямой угол, то в результате натяжения складка не получилась бы вообще или получилась слишком маленькой.

Это —  один из недостатков гpoтa, cкpoeннoгo на подобие стакселя со средним швом по биссектрисе галсового угла;  у тaкoгo гpoтa полотнища в нижней части паруса располагаются с тем расчетом, чтобы линия напряжений не совпадала с направлением утка, если, конечно, здесь необходимо придать парусу соответствующий профиль.

Радиальный покрй.  У гpoта с радиальным расположением полотнищ ткань в серпе по задней шкаторине пересекается кромкой паруса под различными углами между нaправлением  действия напряжений и нитей утка. Следовательно, и величина растяжения ткани будет переменной по длине шкаторины;  корректировать влияние этого растяжения на профиль паруса при помощи швов и закладок здесь уже невозможно.

У передней шкаторины полотнища располагаются также под различными углами с соответствующими вaриациями в растяжении ткани. Попытка получить нужный профиль паруса вблизи задней шкаторины изготовлением района серпа из нeскольких коротких полотнищ, перпендикулярных линии напряжений, является полумерой. Такая же проблема различия по величине деформаций, изменяющихся по высоте паруса, будет и близ передней шкаторины.  Удачный гpoт  этого типа может быть создан только опытными мастерами, специализирующимися на радиальном покрое парусов.

В дополнение к сказанному можно добавить, что еще одна особенность отличает гpoт  радиального покроя от тaкoгo же радиального стакселя, Одна или обе кромки каждого полотнища гpoтa оказываются обрезанными по диагонали к направлению нитей основы ткани.  По этой причине кромки смежных полотнищ получают под нагрузкой неравное  растяжение по швам, появляются морщины и складки поперек вceгo  паруса.

Стакселя.  Те же основные принципы применимы и к стакселям, при раскрое которых требуется обратить особое внимание на заднюю шкаторину, чтобы обеспечивался  сток воздуха с паруса без завихрений, а шкаторина не загибалась на ветер, гоночный парус с легкой усиливающей лентой по задней шкаторине  может не иметь диагонального расположения полотнищ по всей длине паруса.

Для стакселя крейсерской яхты с прочной усиливающей полосой  накладкой по задней шкаторине (а возможно  и с ликтросом) можно допустить расположение полотнищ под углом 1 — 20, чтобы протииводействовать  жесткости усиливающей полосы. Нижняя шкаторина тоже нуждается в некоторой вытяжке  даже несколько большей, чем задняя, поскольку пузо паруса смещается назад под действием мощных шкотовых лебедок. Полотнища мoгкт составлять угол 7 — 80 с нижней шкаториной, так что вся ткань в парусе смещается назад, делая площадь у задней шкаторины более плоской.

Традиционный раскрой стакселя со средним швом дает простейшее решение всем этим проблемам. Eгo главным недостатком является то, что полотнища пересекают переднюю шкаторину под разными углами по отношению к нитям ткани в верхней  и нижней частях паруса. Однако по нижней и задней шкаторинам можно  свободно манипулировать расположением полотнищ с тем, чтобы получить растяжение ткани под нужным улом к основе.

Раскрой с горизонтальными полотнищами.   Из — за  дублирования. толщины ткани по центральному шву ограничивается развитие глубины профиля паруса  под нагрузкой; появляется тенденция к образованию жесткой линии вдоль cpeднeгo шва и опасность, что нижняя часть паруса будет слишком плоской.  В США впервые начали раскраивать стакселя со всеми полотнищами, расположенными под прямым углом к задней шкаторине  и пересекающими нижнюю под произ вольным углом.

Это позволяет оттянуть шкотовый угол сильнее назад, тем самым делая часть паруса близ задней шкаторины более плоской.  Сейчас этот раскрой широко используется для стакселей всех размеров. Чтобы не было чрезмерного растяжения нижней шкаторины, нeобходимо пришивать к ней соответствующую усиливающую полосу.

Паутина. —  Покрой стакселя с нeсколькими  лучевыми швами, исходящими из шкотового угла, и с полотнищами, нити утка которых располагаются параллельно задней и нижней шкаторинам.  Размеры отдельных полотнищ в таком парусе очень малы, и усилия растяжения в них уменьшены до минимума (возможно, они даже слишком  малы для некоторых случаев).

Этот покрой хорош для oчeнь  больших парусов, в которых действуют большие усилия, например, для парусов 12-метровиков. Здесь опасность заключается в том, что один или несколько лучевых швов окажутся более тугими, чем остальные, а угол, составляемый нитями утка с передней шкаториной, значительно изменяется по ее длине. Это обуславливает неравномерность растяжения ткани в парусе и соответствующее искажение eгo профиля.

Радиальный покрой  стакселя. («солнечный луч»)  Обладает теми же недостатками, что и аналогичный покрой  гpoтa. Попытки избежать дефектов профиля  близ задней и нижней шкаторин, выполняя их из множества небольших полотнищ (как это показано на эскизе радиального гpoтa), дают лишь частичный результат: передняя шкаторина растягивается неравномерно из-за различия в углах, составляемых нитями утка с линией наибольших напряжений, в зависимости от высоты паруса.  Время от времени подобные паруса появляются на гоночной сцене, но случаев убедиться в их преимуществе перед парусами, пошитыми традиционными методами, было мало.

Джереми Говард – Вильямс. Англия.

Источник:  «Катера и Яхты»,  №79.

06.09.2011 Posted by | паруса | , , , , , , , , , , , , , , , | Оставьте комментарий

ПАРУСА. Часть 1. Парусная ткань.

ХАРАКТЕРИСТИКИ И СВОЙСТВА ТКАНЕЙ. Прежде чем рассматривать методы изготовления парусов, важно ознакомиться с парусными тканями, их свойствами и особенностями производства. За редкими (и малоуспешными) исключениями, до caмoгo последнeгo времени паруса делались и дeлаются из ткaнoгo полотна. Обычно ткань состоит из множества параллельных нитей, располагаемых вдоль ткацкого станка и образующих ocнову будущего полотнища (это и есть основа), и перпендикулярных им нитей  утка, которые при pаботе станка переплетаются с нитями основы, проходя через них поперек вперед и назад.

ПЛОТНОСТЬ ткани достигается плотной укладкой нитей утка в полотнище, Очевидно, что ткань oднoгo и тoгo же веса может быть получена переплетением либо относительно толстых нитей в крупную сетку, либо большего числа тонких нитей в частую сетку.

Толщина нити характеризуется ее номером  (count) или показателем линейной плотности децитекс (decitex) в метрических мерах (чем тоньше нитка, тем меньше дeцитекс, поскольку 1 dtex = 10-7 кг/м).

Плотность ткани, которая достигается благодаря сближению нитей основы и степени натяжения нитей утка, характеризуется поверхностным  коэффициентом. Теоретически самым высоким значением этого коэффициента может быть величина, равная 28; при этом между нитями ткани нет никакого зазора, На практике, однако, была зарегистрирована ткань с поверхностным коэффициентом, равным 32: в ней соседние нити располагаются слегка одна над другой.

Ткань из толстой нити с низким поверхностным коэффициентом имеет меньшее число нитей на единицу площади, большее расстояние между нитями утка и, следовательно, обладает большей «пористостью» — воздухопроницаемостью, чем ткань тaкoгo же веса, но из более тонких нитей, уложенных плотнее.

Перечислим основные качества, которым должна удовлетворять парусная ткань:

1. Сопротивление вытяжке под нагрузкой.  Это качество характеризуется модулем растяжения, дающим представление о податливости мaтeриала в зависимости от усилия, с которым eгo пытаются растянуть. Высокий модуль растяжения означает, что ткань хорошо сопротивляется вытяжке под нагрузкой.

2. Устойчивость формы. Если ткань под  действием усилия растянута, она должна либо coxpaнять свою новую форму так долго, как только это возможно, либо восстанавливать первоначальную форму, как только нагрузка будет снята, В любом случае при раскрое парусов важно знать, как именно будет вести себя ткань.

3. Прочность на разрыв и эластичность. Ткань, eстeствeнно, должна быть достаточно прочной, чтобы противостоять нагрузкам, возможным в расчетных условиях эксплуатации паруса, Нити ocновы и утка должны иметь высокую эластичность, которая характеризуется относительным удлинением в момент разрыва (минимальное значение этой характеристики составляет 10%), Можно скaзать, что нить должна иметь достaточную «емкость» для поглощения энергии; она должна выдерживать ударные нагрузки, неизбежные при выработке плотных тканей на coвременных быстроходных ткацких станках.

4. Воздухоепроницаемость.  Пористая —  воздухопроницаемая — парусная ткань позволяет воздуху проникать с одной стороны паруса на другую, вследствие чего снижается разность давлений на eгo поверхностях и падает тяга паруса. Особенно большие потери от пористости несут спинакера, которые  шьются из самых тонких тканей.

5. Влагопоглощаемость.  Вода несет с собой грязь и микроорганизмы, вызывающие гниль и грибковую плесень. Кроме тoгo, вода, содержащаяся в парусах, увеличивает их вес и таким образом снижает их эффективность. Хорошая парусная ткань не должна поглощать воду ни через поры, ни через нитки. Следовательно, важно, чтобы парусная ткань обладала низким влагопоглощением.

6. Гладкость.  Большое влияние на эффективность паруса оказывает сила трения их о поток воздуха: чем более гладкой будет поверхность паруса, тем ниже eгo сопротивление трения.

7. Сопротивляемость  химическим  реакциям.  Помимо гнили, промышленного дыма, лучей солнца, жары или даже низких температур, которые в большей или меньшей степени действуют на парусную ткань, в контакт с нею могут случайно войти те или иные из распространенных химических веществ.  Сопротивляемость им также является фактором, который следует учитывать при выборе ткани.

Поскольку ткань состоит из переплетения нитей основы и утка, образующих сетку, она неизбежно обладает определенной пористостью. Пористость готовой ткани зависит не только от толщины и плотности укладки нитей, определяемой технологией производства, но и от  введения в ткань заполнителей (смол) при ее отделке.

Важной характеристикой парусной ткани, кроме перечисленных, является ее способность вытягиваться при нагрузке, действующей не вдоль основы, а по диагонали к ней, скажем, под углом 450; мини-квадраты, образованные пересекающимися нитями, при этом будут деформироваться в ромбы из-за их относительного перемещения. Ткань получает также определенное линейное удлинение вдоль нитей, величина котopoгo зависит от свойств волокон и степени их скрутки при изготовлении из них нитей. Под действием нагрузки нити стремятся раскручиваться.

ПРИМЕНЯЕМЫЕ ТКАНИ. Прочность парусной ткани зависит от прочности отдельных образующих ее нитей. Если нити изготовляются из отдельных волокон (например, хлопка или льна), прочность нити определяется в первую очередь качествами их волокон. Так, от длины волокон и степени их шероховатости зависят и разрывная нагрузка нити и ее удлинение в момент разрыва.  Если нити сделаны из длинных волокон одноpоднoгo состава, как это имеет мeсто при изготовлении синтетических тканей, то прочность отдельной нити имеет большее значение для прочности ткани в целом, чем, скажем, при изготовлении хлопчатобумажной ткани из нитей, свитых из коротких волокон,

Лен. Льняная ткань  традиционный материал для изготовления парусов. Волокна, получаемые из льна — плотные, длинные (до 100 мм и более), волокнистые сами по себе; из-за этих качеств получить тонкую нить из льна труднее, чем из хлопчатобумажной пряжи. Льняная парусина прочнее хлопчатобумажной ткани. В мокром coстоянии льняная нить оказывается на 20% прочнее, чем в сухом; поэтому, несмотря на то, что под нагрузкой льняная ткань сильно деформируется, искажая форму паруса она особенно подходит для самых  тяжелых условий эксплуатации.

В нaши дни лен иногда применяют для шитья штормовых парусов еще и потому, что в сыром состоянии ткань сохраняет мягкость и удобна для работы руками. От штормовых парусов не требуется, чтобы они были особенно плоскими, так что можно примириться с небольшой дoполнительной вытяжкой в качестве платы за большую прочность и легкость в обращении.

Правда, если нa долгое время оставпять льняной парус мокрым, он поражается гнилью, так что мягкая и прочная синтетическая ткань и в этих случаях в принципе остается предпочтительней,

Хлопок.  На сегодня при   изготовпении парусных тканей особенно высоко ценится египетский и суданский хлопок; хорошие сорта eгo хлопчатобумажной пряжи вырабатываются и в США. Волокна хлопка тоньше и короче, чем у льна; они редко бывают длиннее 25 мм. Oднако благодаря тому, что они вьются подобно шерсти и, будучи свитыми в нить, оказываются в xopoшем сцеплении, ткань получается достаточно прочной и однородной.

Благодаря меньшей толщине нитей хлопчатобумажная ткань может быть сделана более плотной, чем льняная, поэтому применение хлопка для выработки парусной ткани означало значительный пpoгpecc в истории паруса. В Европе хлопчатобумажные паруса впервые стали известны в                1851 г. , кoгдa оснащенная ими шхуна «Америка» одержала победу над английскими соперниками, оснащенными льняными «мешками»: более плоские паруса позволли «Америке» идти круче к ветру.

Нейлон (найлон). Это полиамидное синтетическое волокно, вырабатываемое из кaмeннoгo угля, появилось в США в результате длительных экспериментов, начатых в 1932 г. Ткань из нейлона впервые была использована для парусов по окончании II мировой войны/ Благодаря своей неизбежной эластичности нейлон наиболее пригоден для пошива спинакеров, но иногда используется также для изготовления других легких парусов, предназначенных для несения на полных курсах (таких  как спинакер — стаксели или апсели).  Материал не подвергается гниению, обладает малой влагопоглощаемостью, но теряет прочность при длительном воздействии солнца.

Полистер (дакрон, терилен).  В 1941 г, в Англии из продуктов крекинга нефти был синтезирован полимер  —  полиэтилентерефталат; формуемое из расплава этогo материала волокно и получило название терилен. В 1947 г, лицензия на производство полистера была закуплена рядом стран (концерн Дюпона в США приобрел ее еще раньше).

В различных странах этот мaтeриал получил свои тopгoвыe названия: во Франции —  тергаль,  в Германии —  тревира, в Японии —  тетерон, в США —  дакрон , в СССР —  лавсан, в Италии —  теритал и т. п.  Технологические процессы их производства основаны на одной и той же химической формуле, но физико — химические свойства получаемых материалов несколько различаются.

Первые паруса из терилена были сделаны в Англии в 1951 г. Нити, используемые для изготсвления парусных тканей, свиваются из длинных экструдированных волокон. Нить, поступающая с фабрики волокон, имеет слабую свивку —  один виток примерно на 25 мм длины. Перед запуском в ткацкое призводство нить дополнительно свивают, чтобы избежать ее разделения на волокна в процессе выделки ткани.

Парусная ткань из полистерных волокон часто вырабатывается из ниток различной толщины: нити основы толще, чем утка.  Физико-механические характеристики волокон из различных мaтeриалов приведены в табл, 1.

ОТДЕЛКА И КАЧЕСТВО ТКАНИ.  Единственным процессом отделки льняных и хлопковых тканей было каландрование  —  своеобразное глажение между горячими вальцами.

Ткани из полистерных волокон очищают от замасливателей, необходимых при ткацких процессах; cyшат; если нужно — пропитывают различными смолами — заполнителями для улучшения устойчивости и уменьшения деформации при растяжении по диагонали; затем нагревают, чтобы разгладить морщины, помочь нитям сомкнуться.  Эти процессы отделки синтетических тканей называются финишем.

Правильная технология финиша имеет oгpoмнoe значение. Слабая ткань обязательно должна иметь химическую пропитку для придания ей хотя бы нeкoтopoгo подобия устойчивости. В то же время хорошо сделанная ткань на конечной стадии финиша легко может быть превращена в грубую и хрупкую парусину, которую можно порвать подобно бумаге.

Парусная ткань после финиша может быть грубой и жесткой (как это было одно время популярно в Америке) или мягкой и податливой, из которой трудно будет сшить парус без складок, которая имеет тенденцию к большому растяжению по диагонали. Финиш может скрыть недостатки плохой ткани так, что она некоторое время будет выглядеть превосхорной, особенно если она перенасыщена смолой; в процессе же эксплуатации заполнитель будет ломаться и отделяться от ткани вместе с дождевой водой или солеными брызгами  в виде молокоподобной жидкости; постепенно ткань покроется трещинами, так как заполнитель будет получать изломы при складывании паруса.

Необходима ткань, сделанная из лучшего волокна и сотканная очень плотно, Промежутки между волокнами должны быть столь малыми, чтобы требовалось лишь минимальное количество заполнителя, который делал бы ткань после термической обработки устойчивой и удобной в обращении. В идеале ткань должна быть сделана так, чтобы не требовалось химической обработки при финише, если, конечно, не стaвятся специальные цели.

Долгое время фирмы, изготовляющие паруса, не могли получить от изготовителей синтетических тканей общего применения материал, который полностью удовлетворял бы всем поставленным требованиям, Количество же ткани, идущей на шитье парусов, настолько мизерно в общем объеме производства синтетики, что практически невозможно ни осуществить необходимый контроль, ни применить для этого специальные ткацкие машины.

Однако применение синтетики для парусов сыграло столь значительную роль в повышении ходовых качеств современных яхт, что Тэд Худ —  известный американский парусный мастер  в 1950 г. первым решил выделывать парусную ткань самостоятельно с тем, чтобы получать в точности то, что необходимо для пошива парусов. Eгo примеру последовали Ратсей и Лапторн в Англии в 1964 г.

Эти парусные фирмы смогли получить синтетическую парусную ткань выcoкoгo качества, не имея, однако, целью производство ее в действительно коммерческих масштабах.  Каждый ткач обслуживает у них вceгo 2 — 3 ткацких станка вместо 40 в обычном текстильном производстве.  Естественно, особую тщательность выработки ткани оплачивают покупатели парусов!

Ратсей назвал свою ткань «вектис» —  по древнеримскому названию о — вa Уайт. У нeгo работали тяжелые тихоходные станки, обеспечивающие сильное натяжение нитей утка, что способствовало получению очень плотной ткани. Вначале старались получить требуемые свойства ткани с минимальным количеством заполнителя или вообще без нeгo; единственным процессом финиша тoгдa была термическая обработка. В результате получалась ткань, мягкая и удобная в обращении; паруса можно было укладывать в более компактные свертки.

Естественно, чтобы обеспечить высокое качество ткани, потребовались тщательный контроль производства и проведение комплекса испытаний физико-механических свойств вырабатываемой продукции. Одно из таких испытаний заключается в измерении вытяжки ткани под нагрузкой по диагонали.

В простейшем виде груз весом 2,5 кг (5 фунтов) подвешивается на полоске ткани шириной 50 мм, вырезанной под углом 450 к основе, и измеряются ее линейное удлинеие под нагрузкой и после снятия нагрузки (остаточная деформация). В других случаях для измерений используются довольно сложные машины с электронными системами.

Типичные результаты испытаний представлены на приводимом рисунке в виде кривых гистерезиса для трех сортов ткани сравнимого веса. Можно заметить, что ткань «А» вытягивается в большей степени и после снятия нагрузки получает большое остаточное удлинение; при повторных же действиях нагрузки остаточная деформация образца увеличивается.

Ткань «В» вытяrивается меньше и имеет меньшее остаточное удлинение, хорошо восстанавливая свои первоначальные свойства при каждом цикле нагружения.

И, наконец, ткань «С», получив вытяжку при первом нагружении почти такую же, как ткань «В», при последующих действиях нагрузки вытягивается на очень незначительную величину; однажды вытянувшись, парус из такой ткани сохраняет стабильной полученную форму.

Парусный мастер должен еще до выкраивания паруса решить, хочет ли он, чтобы парус сохранял свою форму после первоначальной вытяжки (ткань «С») или же нужно, чтобы ткань слегка вытягивалась под нагрузкой, вновь восстанавливая форму паруса в слабый ветер (ткань «В»).

Английская компания ICI (ImperiaI ChemicaI Iпdustriеs Ltd)  ведущий в стране производитель терилена, провела сложные испытания натурных парусов, чтобы оценить напряжения и деформации ткани в реальных условиях в различных точках паруса. На открытом месте была установлена мачта с обычными яхтенными парусами.  При испытаниях регистрировались скорость и направление ветра, а также усилие, развиваемое парусом: в гика- шкот был встроен датчик тяги.

На парусах через каждые 305 мм были нанесены вертикальные и  гoризонтальные линии, дающие возможность при помощи фотометрических методов замерять величины и направления деформаций паруса, возникающих при ветре различной силы. Использовалась система двойных стереокамер (применяемая в производстве карт с помощью аэрофотосъемки): это не требовало прямoгo контакта с парусом, так что в воздушный поток не вносилось каких-либо возмущений. Условия испытаний и результаты замеров вводились в компьютер, который позволил произвести анализ cтepeoгpaфической диаграммы, построенной в трехмерных координатах совместно с контуром паруса.

Результаты показали, что величины напряжения в различных частях паруса не вceгдa совпадают с тем, что ожидалось. Например, в полотнищах гpoтa, расположенных перпендикулярно задней шкаторине, ткань в верхней части паруса вытягивается только вдоль основы, если материал хорошо выткан; ткань плоxoгo качества получает здесь вытяжку по диагонали.

В нижней половине паруса ткань повсюду вытягивается по диагонали. Таким образом, есть смысл использовать для шитья паруса два типа ткани: один для верхней eгo части, гдe нужно воспринять сильные растягивающие усилия в направлении основы, и другой  в нижней, гдe важно иметь минимальное растяжение по диагонали.

Непропитанные смолой синтетические парусные ткани имеют большие преимущества, так как они легче и мягче, чем те же ткани с заполнителем. Непропитанные ткани  обычно имеют определенную эластичность, которая неизбежна, но не является большим недостатком. Во — первых, податливость ткани выдерживается в определенных границах, а во-вторых,  ткань хорошо восстанавливает первоначальную форму паруса.

Под действием ветра «пузо» паруса обычно смещается назад, так как ширина паруса несколько увеличивается вследствие растяжения ткани. Очевидно, это смещение не должно быть чрезмерным; оно не должно достигать такой величины, при которой парус не будет восстанавливать свою форму, кoгдa давление ветра уменьшится. На практике эту вытяжку удается компенсировать правильным использованием гибкого paнгoутa; стаксель, однако, так просто поглощать вариации формыI не может, особенно если он не снабжен регулируемой передней шкаториной.

Там, гдe форма паруса не должна изменяться при плавании, целесообразно использовать сильно пропитанную ткань. Парус в этом случае шьют с расчетом на использование в каких-либо определенных условиях. Использование заполнителя обеспечивает большую устойчивость материала в начале жизни паруса (ткань типа «С») и помогает сохранить eгo форму, заданную при раскрое, а не вызванную растяжением ткани под действием ветра.

Долговечность таких парусов, зависящая от целостности заполнителя, может быть достаточно большой, если парус не подвергается чрезмерным нагрузкам и тщательно укладывается для хранения. Это oгpaничивает область их применения паруса из сильно пропитанных тканей используются в основном на крупных яхтах.

ДРУГИЕ СИНТЕТИЧЕСКИЕ ТКАНИ.  С момента появления синтетической ткани начались и не прекращаются поиски наилучших материалов для изготовления парусов.

Для спинакеров требовалось получить особо легкую ткань; был применен нейлон весом менее 40 г/м2 .  В последние годы внимание обращено на полипропилен  благодаря eгo высокой плотности, низкому влагопоглощению и малому объемному весу. В Англии этот материал был назван  улстроном.

Малый вес материала позволяет вырабатывать ткань с высокой воздухонепроницаемостью (толщина нитки для получения ткани тoгo же веса может 6ыть взята 60льше, чем у нейлона). Одним из главных препятствий на пути применения улстрона является то, что ткань при вeсе менее 40 г/м2 оказывается очень тонкой и 6ыстро портится на солнце, Полипропилен более чувствителен к действию лучей солнца, чем нейлон, но при использовании ста6илизирующего aгeнтa, который нейтрализовал 6ы разрушающее действие ультрафиолетовых лучей, можно несколько снизить этот эффект.

Для шитья парусов испытывались и другие синтетические ткани. Некоторые из них имели ряд преимуществ перед териленом, но неизменно проигрывали ему по дpyгим показателям, таким, как модуль линейного удлинения (мелинекс), или сильнее разрушались при сги6е (кевлар, волокно В).

 ПРОСТЕЙШИЕ ИСПЫТАНИЯ ТКАНИ.  Уже упоминались испытания ткани на растяжение по диагонали, про водимые изготовителями парусов. Простейшие испытания может проделать и каждый яхтсмен.

Например, растяните руками ткань в направлении 450 к основе. Bытяжка должна 6ыть небольшой. Появившаяся складка не должна остaваться слишком долго после тoгo, как натяжение осла6лено.

Если есть подозрение, что синтетическая ткань перенасыщена смолой, нужно помять ее руками и у6едиться, что на поверхности нет трещин, которые образуются в смоле. Если есть время, стоит на сутки при6ить полоску ткани за середину к мачте. Осмотрите концы полоски. Ткань плохого качества с избытком заполнителя окажется с выкрошенной смолой, 6удет иметь большую вытяжку по диагонали и значительную остаточную деформацию (если ее после этого растянуть).

Там, гдe используется смола, она должна 6ыть впитана в ткань под давлением вальцев и затем сглажена под нaгpeвoм. Обновить старый синтетический парус обработкой  ткани какими-либо составами, как это делается с хлопчатобумажными парусами, в настоящее время невозможно.

Нейлон испытывают главным образом на пористость. Можно cдeлать заключение о воздухопроницаемости ткани, поднеся ее к гy6aм и попытавшись продувать. Парусные мастера используют для этого более точный метод. Открытый с обоих концов цилиндр сверху закрывают, закрепляя образец испытываемой  ткани, и ставят в другой цилиндр, наполненный водой. Время, в течение котopoгo закрытый сверху цилиндр погрузится на определенную величину в воду, и является xapaктеристикой воздухонепроницаемости ткани.

Разумеется, эти простые испытания годны только для при6лизительной оценки ткани. Полное же суждение о ее качествах может сделать лишь квалифицированный парусный мастер.

ВЕС  ТКАНИ. Терилен и дакрон достаточно прочны, чтобы выдерживать соответствующие нагрузки на паруса, но, как показывает опыт, одной из наиболее часто повторяемых ошибок является выбор слишком легкой ткани. Часто яхтсмены забывают о факторе растяжения ткани под нагрузкой. Вот что говoрит по этому поводу Джон Иллингворт: «Для стакселей следует использовать самую легкую ткань, которая в состоянии держать форму паруса в тот ветер, на который данный парус рассчитан, Нужно позаботиться, чтобы и ткань для гpoтa полностью соответствовала этому тpeбованию, но не 6ыла 6ы тяжелее, чем нужно».

Легкая ткань, конечно, более удобна для укладки и хранения, но парус из нее вытягивается сильнее и постоянно теряет свою форму при усилении ветра. Это проявляется в том, что «пузо» паруса перемещается назад  в неэффективное  положение; необходимо возвращать eгo на место, на6ивая фал или оттяжку Кэнингхэма.

Кроме размеров и функций паруса при выборе веса ткани надо учитывать размеры и тип яхты и силу ветра, на которую рассчитывается данный парус. Так, широкой крейсерской яхте нужны более тяжелые паруса, чем стройному гоночному судну той же длины.

Для любой яхты верно правило: чем больше площадь стакселя, тем легче должна 6ыть ткань для нeгo, тем раньше при усилении ветра нужно 6удет заменять eгo стaкceлем меньших размеров. Самая тяжелая парусина, следовательно, используется для штормовых стакселей (на практике обычно такая же, как и для основных или рабочих парусов); для промежуточной генуи и для самой большой генуи используются все более легкие ткани.

Кливер на тендере делают обычно из более легкой ткани, чем стaксель, поскольку при усилении ветра eгo у6ирают первым. Однако следует иметь в виду, что некоторые капитаны кечей и иолов предпочитают в штормовую пoгoдy плавать под кливером и бизанью, а не под  стакселем и 6изанью; они считают, что яхта в первом случае лучше сбалансирована.  Это зависит также и от тoгo, где крепится галс кливера: если на конце 6ушприта, то управлять им в сильный ветер опасно.

Если же кливер является последним парусом перед заменой на штормовые, вес eгo ткани должен 6ыть достаточным, чтобы поддерживать форму паруса при всех ветрах вплоть до этого момента, Наоборот, если кливер ставится на конце 6ушприта, ero убирают раньше и в этом случае нежелательно иметь слишком тяжелым парус, с которым придется управляться, находясь далеко в нос от форштевня яхты.

Перед тем как перейти к конкретным цифрам, нужно сказать кое — что о способах обозначения веса парусной ткани. В США обычно из меряют вес (в унциях —  oz) отрезка ткани длиной в 1 ярд и шириной 2З ½  дюйма, в то время как в Aнглии измеряют вес квадратногo ярда (36 Х 36 дюймов). Таким образом, существует разница в 20% между этими характеристиками веса ткани. Так что американский дакрон весом 3 1/2 oz —  то же самое, что aнглийский терилен весом 4 1/2 oz и т, д.

В странах с метрической системой мер вес тканей выражают в гpaммax на квадратный метр, так что вес упомянутого выше дакрона будет выглядеть как 155 г/м2. При водим диаграмму для сравнения веса тканей в различных системах, упрощающую ориентацию в них.

ВЫБОР ТКАНИ ДЛЯ РАБОЧИХ ПАРУСОВ.  При проектировании парусов конкретно для определенной яхты следует начинать с выбора веса ткани для основных или рабочих парусов. Целесообразно увязать этот выбор с длиной яхты по КВЛ. Длина яхты — прямая характеристика ее размерений, допускающая, в отличие от тоннажа, только одну интерпретацию данной цифры и являющаяся своеобразным масштабом площади парусности.

Можно было 6ы считать, что лучшим критерием служит площадь парусности, но, как это ни удивительно, многие капитаны даже не знают фактической площади парусности своих яхт. Кроме тoгo, размеры передних парусов мoгут существенно различаться даже у яхт с одинаковой общей площадью парусности;  топовая  гeнуя оказывается мнoгo больше, чем самый большой парус, который можно поставить на яхте с оснасткой типа 3/4. В довершение вceго  легко спутать обмерную и фактическую площади парусности.

В табл, 2 приводятся рекомендуемые веса тканей для парусов яхт с различной длиной по КВЛ. Цифры могут варьироваться в зависимости от того, легкую или тяжелую для своих размеров конструкцию имеет яхта, будет ли она плавать в основном в слабые ветра или в штормовой Атлантике. Приведены соответствующие рекомендации и для гeнуи.

В этой связи нужно заметить, что в наши дни яхтсмены стремятся нести геную в гораздо более сильный ветер, чем это считалось возможным десять лет назад. Oгpомная тяга  развиваемая  генуей, получила признание:  стало общей практикой, что продолжают нести гeнyэзский стаксель даже тогда, когда на гроте уже берут рифы. В этом случае генуя выступает в роли paбочего паруса и ткань для нее подбирается соответственно. Приближенно вес ткани для изготовления основных парусов можно рассчитать по формуле:

w =  33L,

где w —  вес ткани, г/м2;  L —  длина яхты по КВЛ, м.

Ткань для трота на иолах или кечах может быть несколько легче, чем указано в табл, 2, поскольку при вооружении этих типов парус оказывается меньше по площади, чем на шлюпах или тендерах; eстeственно, на него действует меньшее давление (при той же силе ветра). С другой стороны, следует предостеречь от применения чрезмерно легких парусов, чтобы не приходилось брать рифы слишком часто.

Для бизани, несмотря на ее cyщественно меньшую площадь, должна применяться ткань, имеющая вес лишь на 50 — 80 г/м2 ниже, чем для грота.

Можно заметить, что вес ткани, указанный для имеющей значительную площадь легкой генуи, не больше, чем для других парусов, а на много меньше. Это объясняется тем, что такая генуя никогда не используется при ветре свыше 3 баллов, усилия в парусе, независимо от его площади, не будут слишком велики. Мы должны здесь сделать первое из ряда предупреждений относительно использования таких парусов, а также дрифтеров и блупперов, при ветрах, слишком сильных для них.

Естественно искушение нести парус, который хорошо тянет, даже если ветер заметно усилился. Oднако всегда следует помнить, что при этом парус может быть испорчен навсегда, так как потеряет свою форму. Капитан должен подумать, стоит ли этого гонка.

ТКАНЬ БРЮСА БЭНКСА. Заканчивая раздел о парусных тканях, упомянем еще одното английского производителя парусов  Брюса Бэнкса. Начиная с 1966 г., он провел интересную серию исследований по разработке высококачественных ткaней.

Ткани с маркой «Брюс Бэнкс» благодаря улучшению технологии их производства на модернизированных станках обладают настолько высокой плотностью (большим поверхностным коэффициентом), что не нуждаются в применении заполнителей для обеспечения устойчивости. Из них шьют паруса для крупных океанских гоночных яхт.

Для небольших гоночных яхт Брюс Бэнкс шьет паруса из тканей, слегка пропитанных смолой, благодаря чему они обладают более гладкой поверхностью и оказываются более эффективными.

ТРИ АКСИАЛЬНАЯ ТКАНЬ.  В cepeдине 70 — x гг. известный изготовитель парусов в США Норт начал разработку триаксиальной ткани, которая ныне производится им по патентованному процессу. На схеме можно видеть, что две нити утка переплетаются с основой под углом 600 вместо 900 при обычном способе выделки тканей. Это дает возможность получить равномерное растяжение по всем направлениям и высокое сопротивление разрыву; ткань одного веса можно использовать в широком диапазоне силы ветра.

Материал намного дороже, чем традиционная ткань, однако возможность уменьшить общее число парусов в комплекте позволяет оправдать расходы на приобретение парусов из триаксиальной ткани.

Дальнейшие исследования направлены на получение высококачественной триаксиальной ткани без заполнителя.

Джереми Говард – Вильямс. Англия.

Источник:  «Катера и Яхты»,  №78.

05.09.2011 Posted by | паруса, технология | , , , , , , , , , , , , , | Оставьте комментарий

Современное пластиковое судостроение. Часть 3.

Развитие современных технологий и совершенствование качества смол позволило технологам реализовать давнюю мечту производственников: механизировать процесс пропитки ламината, исключив (или существенно уменьшив) применение ручного труда при выполнении этой операции. Еще одной важной задачей фактически с самого момента зарождения стеклопластикового судостроения была необходимость обеспечить идентичность качества изделий, сделав ее как можно менее зависящей от качества рабочей силы. Так стали появляться различные технологии усовершенствования пропитки ламината смолой и его формования.

Современные методы формования .

С самого начала применения волокнистых термореактивных пластиков в промышленности (в судостроении это произошло ровно 50 лет назад, так что данный цикл статей, по замыслу автора, как раз и предназначен для того, чтобы оценить развитие технологий работы с пластиком за эти годы), инженеры и технологи задумывались о том, как усовершенствовать процесс формовки изделий. Высокая доля ручного труда и отсутствие строгой повторяемости (особенно весовой) при производстве серийных деталей оказались серьезными факторами, сдерживающими массовое применение стекловолоконных материалов при выпуске крупномасштабных партий продукции.

Собственно говоря, именно этим обстоятельством и объясняется тот факт, что малое судостроение стало, по сути, пионером в освоении этих типов материалов и лидером в области новейших технологий работы с ними. Поскольку при производстве яхт (особенно – крупных) не так важно отсутствие точной весовой идентичности деталей, а высокая доля ручного труда при формовании корпусов тоже не очень критична при производстве нескольких десятков лодок в год (особенно парусных), где неавтоматизированных процессов в любом случае более чем хватает.

SMC.

Однако время шло, достоинства стеклопластика заметили в других областях промышленности (например, в автомобилестроении), где с указанными выше недостатками мириться было нельзя. Да и производство стеклопластиковых судов стало предъявлять все новые и новые требования как в плане снижения себестоимости, так и в части уменьшения эмиссионных выбросов при производстве. Ученые головы задумались  и в конце 60-х гг. прошлого века родили первый частично автоматизированный процесс формовки деталей из волокнистых пластиков, названный SMC (sheet molding compound). Суть новой технологии заключалась в следующем: разогретая примерно до 180–190° С массивная стальная матрица заполнялась заранее подготовленной смесью связующего, отвердителя (и при необходимости какого-нибудь заполнителя), к которой добавлялся армирующий материал.

После этого матрица закрывалась разогретым до той же температуры пуансоном с давлением порядка 15–18 МПа и выдерживалась в таком состоянии несколько минут. После разъема из матрицы вынималась готовая деталь, имеющая отличный внешний вид, гарантированное качество и требующая минимум дополнительной обработки. Помимо этого новый метод обеспечивал и высокую весовую повторяемость деталей, поскольку смешивание и дозирование связующего состава могло быть автоматизировано, равно как и подача армирующего материала (частично). Читать далее

02.09.2011 Posted by | стеклопластик, технология, углепластик | , , , , , , , , , , , , , , , , | Оставьте комментарий

Современный яхтенный парус.

В течение многих веков над совершенствованием паруса трудились поколения замечательных мастеров, выдающихся мореплавателей, а в последнее время и яхтсменов — гонщиков. Их усилиями парус, казалось бы, достиг вершины cвoeгo развития, однако сейчас мы являемся свидетелями настоящей революции в парусном деле. Появляются новые типы парусов, совepшенствуются методы их раскроя и шитья, создаются новые материалы для парусов. Многие из этих новшеств являются данью рекламе и вызваны элементарным стремлением ведущих фирм Запада завоевать рынок и привлечь новых покупателей. Однако проявились и такие тeндeнции, которые позволяют говорить о качественно новом этапе развития парусов для спортивных яхт.

Бурное развитие международных парусных гонок, в первую очередь, соревнований крейсерско — гоночных яхт, в немалой степени способствовало этому явлению. Гонки на «Кубок Америки», «Адмиральский Кубок», «Однотонный Кубок» и другие соревнования уровневых  классов, кpyгoсветные и трансокеанские гонки явились великолепной лабораторией, где лучшие гонщики на практике испытывали последние творения ведущих парусных мастеров и производителей парусных материалов. Именно при подготовке к «Кубку Америки 77» впервые появились экспериментальные паруса из полиэстерной (в нашей стране она называется лавсановой) пленки — м а й л а р а, обладающей высокой прочностью.

Главным ее достоинством является то, что она в одинаковой степени противостоит растяжению в любом направлении, в отличие от традиционных тканей, которые сильно растягиваются по диагонали относительно нитей основы и утка. Однако первые опыты с майларом оказались неудачными, так как пленка была очень хрупкой и легко рвалась. Маленькие проколы иглой быстро превращались под нагрузкой в разрывы от шкаторины к шкаторине. Пленка также сильно разрушалась под воздействием ультрафиолетовых лучей.

Следующее поколение материалов на основе майлара представляло собой ламинат, coстоящий из относительно легкой ткани (нейлон, тонкий дакрон) и полиэстерной пленки. В такой композиции ткань является армирующим мaтeриалом, существенно увеличивающим прочность на разрыв и уменьшающим хрупкость парусов. Полученный таким образом материал имеет одну гладкую сторону (со стороны пленки) и одну шероховатую (со стороны ткани). Попытки получить материалы, покрытые пленкой с двух сторон, успеха не имели, так как при двустороннем покрытии в материале нeизбежно возникали чрезмерные внутренние напряжения, которые приводили к eгo расслоению в зоне максимальных нагрузок.

В результате упорной работы парусных мacтеров, разработчиков и производителей мaтeриалов, удалось получить легкую, прочную и удобную в работе ткань. Современные паруса почти в два раза легче тех, которые применялись в аналогичных условиях вceгo 8 — 10 лет назад. В нашей стране в НИИ пластмасс получены и испытаны опытные партии композитных материалов типа майлара из лавсановой пленки на нейлоновой основе. Образец такой ткани весом 160 г/м2 на испытаниях показал такую же прочность и деформативные свойства, что и образец из дакрона весом 240 г/м2. Aнaлогичными свойствами обладают и ламинаты, производство которых налажено в Польской Народной Республике. Наши яхтсмены уже в ближайшие годы cмoгут сменить паруса из лавсана и дакрона на майларовые. Читать далее

12.08.2011 Posted by | Аэродинамика, паруса | , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , | Оставьте комментарий

   

profiinvestor.com

Инвестиции и заработок в интернет

SunKissed

мое вдохновение

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