Домашняя яхт-верфь.

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

«Бриз» парусно – моторная яхта

00 - 002k

Публикaция oб этoй яхтe, peклaмиpуeмoй в тeчeниe pядa лeт нa мнoгих выcтaвкax и в пpeссe, нecoмнeннo, лoлжнa былa пoявитьcя нa стpaницaх «KиЯ» нaмнoгo paньшe, oднaкo pяд oбcтoятeльcтв пoмeшaл свoeвpeмeннoму oзнaкoмлeнию читaтeлeй cпpoeктными хapaктepистикaми oднoй из кpупнeйших пapуcных яхт, cтpoившихся в пoслeдниe гoды нa poccийcких вepфях.

Прoeкт  яxты был paзpaбoтан в 1991- 1993 Пeтep6уpгским ТОО «Тpaнсбaлт» пo тeхничeскoму зaдaнию, сфopмyлиpoваннoму пpeдcтавитeлями зaкaзчикa прoФсoюзнo — спopтивнoй opгaнизaции чтo и нaшлo oтpaжeниe в чpeзмepнoм кoличeствe спaльныx мecт| пpeдyсмoтрeннoм в нaдeждe сoвepшaть крeйсерскиe пoхoды c «мacоoвым oхвaтoм» члeнoв кoллективa.   В тo жe вpeмя, pукoвoдитeли opгaнизaции зaкaзчикa пытались сoздaть «для cебя» услoвия кoмфopтa, навeянныe знaкoмствoм с зapубeжными чaстными яxтaми 6лизких pазмepeний.

3a pубeжoм частныe яxты длинoю oкoлo 80 фyтoв рaccчитывaют o6ычнo нa кoмфopтaбeльнoe paзмeщeниe 5 — 8 чeлoвeк, a чaртepныe cyдa — нa apeнду 6 —  8 гoстями при штaтнoм экипaже из 2 — 4 чeлoвeк; т. е. кaк пpaвилo нa ниx oбopудуют нe бoлee 10 спaльных мecт, тoгдa как на  «Бpизe» — в сooтвeтотвии с зaдaниeм — пришлoсь пpедусмoтрeть paзмeщeниe 15 чeлoвeк и оборудoвaть  4 санузла.

Heсoвмeстимoсть  pяда  трeбoвaний тexничeскoгo зaдaния и пoпытoк свepx унивeрсaлизaции будущeй яхты зacтaвилa кoнстpуктopoв пpинять ряд кoмпpoмиccныlх рeшeний, в пepвyю oчepeдь apхитeктypнo — плaниpoвoчных. Этo пpивeлo, в чaстнoсти, к стeснeннoсти жилыx пoмeщeний и снижeнию кoмфopтa6eльнoсти яхты.

Ужe впoслeдcтвии  «пpaвoпpeeмникaми» пeрвoгo закaзчикa были пpeдпpиняты пoпытки иcпpaвить oшибки базoвoгo задaния; в рeзультaтe кoнотрyктopaми были дoпoлнитeльнo paзpабoтаны вapиaнты дpугих плaниpoвoчныx peшeний в тoм жe кopпyсe,  a имeннo с рacчeтoм на круизныe рeйсы и нa иcпoльзoвaниe в кaчeствe пpeдстaвитeльскoгo суднa для пpoвeдeния дeлoвыx встpeч в прeдeлax oгpаничeннoгo райoна плaвaния. Читать далее

11.09.2015 Posted by | проектирование | , , , , | 1 комментарий

«СЕВЕРНЫЙ СВЕТ» в Балтийском море.

00-0022

Сезон 2004 г. в Санкт Петербурге ознаменовался спуском на воду ряда новых алюминиевых яхт, построенных по проектам питерских конструкто ров. Помимо лодок “Веста” и “Meta” (“КиЯ” No 193), созданных на верфи “Morozov Yachts”, к их числу прибавилась яхта “Nordlicht”, спроекти рованная КБ “Квартет” по заказу группы московских инвесторов.

Однако она ощутимо крупнее даже “Meta”, и это позволяет нам говорить о том, что с ее появлением как отечественное яхтострое ние, так и российский рынок парусных судов сделали очередной шаг вперед.

И так, “ Nordlicht” — 60 футовая крейсерская яхта категории “long voyage cruiser” — построена по проекту “Восток”. Хотелось бы, конечно, попытаться использовать отечественную терминологию, но вот словосочетание “дальний крейсер” несет в себе ощутимый милитаристский оттенок.

Впрочем, сам автор проекта утверждает, что для действительно дальних плаваний яхта все же маловата и больше подходит под определение “семейный крейсер” (заметим здесь, что границы этих неофициальных классифи каций довольно размыты, но все же яхты длиной 60 футов в Европе считаются предназначенными для дальних плаваний).

Тем  не менее желаемые районы плавания заказчиками судна указаны довольно четко: это Балтика и Средиземноморье. Исходя из этого определялись и многие параметры судна — так, например, вместимость топливных цистерн как раз рассчитана таким образом, чтобы “Nordlicht” могла пройти под двигателем всю Балтику без дозаправки.

Внешний облик и архитектура лодки довольно типичны для современных крейсерских судов таких размерений — классическая килевая яхта, скомпонованная по принципу “поднятого салона” ( “raised saloon”), при котором настил этого помещения заметно выше остальных отсеков, а на палубе располагается внушительная надстройка. Читать далее

15.07.2015 Posted by | проектирование | , , , , | Оставьте комментарий

Разбивка практического плаза.

IMGP2482 - 001 - 001

При постройке судна любители нередко сталкиваются с подобным явлением, когда практическая шпация конструктивного корпуса не совпадает с теоретической, а таблица плазовых ординат оговаривает построение только теоретических линий. Это можно объяснить тем, что в стадии проектирования для удобства теоретический корпус разбивается на 10 или 20 теоретических шпаций, которые равны по величине, но при проработке общего расположения и конструкции корпуса расстояние между практическими шпангоутами делают неодинаковым и они занимают положение в корпусе, не совпадающее с теоретическим.

Таблица плазовых ординат составляется чаще всего по теоретическому чертежу, а следует принять во внимание, что при его разработке обычно используется масштаб не крупнее 1 : 10, при котором ошибка в 1 мм на чертеже дает отклонение в натуре 10 мм.  Поэтому конструктор при разработке проекта чаще всего ограничивается координатой местоположения практического шпангоута, без уточнения его строительных размеров.

Как  же   изготовить   практические шпангоуты? Не лишне напомнить, что разбивка и согласование натурного практического плаза обязательны. Точность построения практических шпангоутов обеспечит при постройке плавность изгиба продольных деталей набора и правильную форму обшивки без вмятин и резких перегибов, даст возможность изготовлять многие детали набора корпуса, (такие, как кноп, старн-кница, брештуки), с минимальной подгонкой по месту.

001 - 002

002 - 003

003 - 004

004 - 005

После разбивки и согласования плаза на бок и полушироту наносят по соответствующим ординатам вертикальные линии, определяющие положение практических шпангоутов по длине судна. В проекте, на теоретическом или конструктивном чертеже, оно задается ординатой, как правило — от ближайшего теоретического шпангоута. Если практический и теоретический шпангоуты совпадают, например шп. 3, 4, 5 в проекте «Морской еж», достаточно лишь сделать соответствующую отметку.

После этого можно приступать к изготовлению плаза практического корпуса, который определяет контур всех практических шпангоутов по внутренней поверхности обшивки. Подчеркнем: разбивается только практический корпус; он отличается от теоретического прежде  всего тем, что на нем вычерчиваются только шпангоуты и переборки, которые существуют в натуре.  Для удобства последующей сборки вычерчиваются не половины, а целые шпангоуты. Кроме — того, на каждом шпангоуте вычерчивается очертание всех составляющих его деталей: футоксов, флоров, книц, что позволит вырезать достаточно точные заготовки.

Изготовление плаза начинается с того,  что на листе  фанеры отбиваются линии ДП (диаметральная плоскость) и ОЛ (основная линия), а для круглошпангоутных судов еще и ватерлинии, батоксы и диагонали. С теоретических бока и полушироты переносятся  опорные точка шпангоутов и по ним строится контур поперечного сечення. Рассмотрим это на примере построения шп. 5  «Морского ежа» и таранной переборки яхты «Калан».

005 - 006

В первом случае на линии  ДП практического плаза следует отложить (с соответствующим  обозначением) высоты киля, скулы, борта, слома палубы и палубы в ДП, снятые с проекции бок, и через эти точки провести линии, параллельные   ОЛ. Затем на этих  линиях в обе стороны от ДП надо отложить соответствующие строящимся точкам ординаты, снятые с проекции полушироты а полученные точки последовательно соединить между собой прямыми  линиями.

Если футоксы строящегося шпангоута имеют погибь, как у  шп. I на флортимберсах или у шп. 9′ на топтимберсах, то на проекциях бок и полуширота следует дополнительно  построить батоксы для днищевых ветвей или ватерлиний  для  бортовых. Соответствующие теоретические линии надо отбить на плазе корпуса и на них строить точки, также снятые с проекции  бок или полуширота, В таких случаях обвод шпангоута необходимо проводить не по линейке, а по гибкой рейке.

007

Можно обойтись и более простым, с точки зрения построения,  но более трудоемким в постройке  (при подгонке шпангоутов)  методом. На этой ветви шпангоута, где должна быть погибь, припуск будущей заготовки отмечается по размеру наибольшей стрелки погиби соседних теоретических шпангоутов. Заготовка футокса берется с учетом этого размера. В дальнейшем на стапеле этот припуск сострагивается при проверке рейкой малки шпангоутов.

При постройке  обвода переборки  яхты «Калан» на практическом плазе отбиваются линии ДП, батоксов, ОЛ и ватерлиний.  По ординате конструктивного чертежа на проекциях бок и полуширота теоретического плаза наносится линия, соответствующая положению переборки по длине яхты,  затем с проекции  бок на практический корпус переносятся высоты киля,  батоксов и линии борта (ЛБ), которые откладываются на ДП.

19 - 008

Далее через эти точки проводятся горизонтальные линии и с проекции полуширота переносятся точки  ватерлиний и ЛБ, которые откладываются по обе стороны от ДП. Точки пересечения горизонтальных линий, проведенных по отложенным на ДП высотам батоксов, и теоретические линии соответствующих батоксов  также  должны лежать на контуре переборки. Все отложенные точки соединяются плавной линией по гибкой рейке.

Если практический шпангоут совпадает с теоретическим, его можно переносить  с  теоретического плаза на  практический, например, при помощи  кальки.  Если ветви шпангоутов прямые, можно перенести на кальку только опорные точки, однако линии ДП и ОЛ (для круглошпангоутных судов и другие  линии  теоретического чертежа) обязательны. Теоретические линии на кальке и практическом плаче следует совместить, точки шилом отложить на плаз. По обратной стороне кальки можно таким же образом отложить точки на другой борт.

Источник:  «Катера и Яхты», №97.

01.12.2013 Posted by | теоретический чертеж | , , , , , , | Оставьте комментарий

Современные методы и технологии проектирования парусных яхт.


Назаров А.Г.
 (Севастопольский Государственный Технический Университет)

В статье содержится обзор основных этапов и современных методов исследования и проектирования парусных яхт, рассмотрено применяемое программное обеспечение и экспериментальное оборудование, затрагиваются пути совершенствования яхт.

На фоне многовековой истории паруса, за последние десятилетия достигнут небывалый прогресс в проектировании и постройке парусных яхт, во многом благодаря применению компьютерных технологий и научных достижений космического века в этой, казалось бы, консервативной области. Сегодня конструктор яхты координирует ход проектных работ, а на отдельных этапах привлекаются узкие специалисты из смежных отраслей, обладающие необходимыми знаниями, экспериментальной базой и программным обеспечением.
Проектирование гоночных яхт — это своего рода соревнование, и многие регаты выигрываются еще «на чертежной доске». Толчок развитию парусных судов дают, в первую очередь, престижные кампании гонок на Кубок Америки, Volvo Ocean (бывший WRWR) и т.д., финансируемые солидными спонсорами или «богатыми сумасбродами», которые ради победы готовы вложить немалые средства в научные исследования и разработки. В то же время нельзя отрицать и существование эффективных «малобюджетных» методов проектирования.

Основные характеристики яхты

С точки зрения конструктора яхт, проект любого парусного судна — это взаимосвязь нескольких первостепенных характеристик, определяющих его ходовые качества: длины L, водоизмещения DSPL, парусности SA и начального восстанавливающего момента RM. Их безразмерные соотношения:

— относительная длина, характеризует гидродинамическое сопротивление корпуса, и

— относительная энерговооруженность парусами, характеризует располагаемую «мощность» парусов.

Начальный восстанавливающий момент RM характеризует возможность

реализовать эту «мощность» — т.е. способность к несению парусов, и в целом определяет тип парусного судна и способ противодействия крену: швертбот с разными видами откренивания, килевая яхта с постоянным либо перемещаемым балластом, многокорпусное судно и т.д.
Перечисленные выше характеристики обусловливают концепцию проекта и подлежат обоснованию в первую очередь. Такие параметры, как ширина BWL, осадка корпусом Tс, коэффициент продольной полноты CP, абсцисса центра величины LCB, удлинение киля, руля и парусов и т.д. — являются менее значимыми и уточняются на последующих этапах [4].

Подходы к обоснованию характеристик

Для гоночной яхты требуется «вписаться» в класс, обеспечить выгодный обмер по определенной системе и выдержать требования к обитаемости и оборудованию. Изначально системы обмера создаются для классификации яхт и уравнивания шансов на победу. Каждая обмерная формула или система — IOR, IMS, IRM и т.д. — накладывает собственные ограничения и диктует архитектуру яхт и соотношения размерений, поощряя или штрафуя те или иные технические решения. В качестве примера, на рис.1 показаны базовые величины для морских гоночных яхт по новым правилам IRM (IR2000). Зачастую на данном этапе задача конструктора превращается в поиск «лазеек» в обмерной системе, чтобы «заставить яхту ходить быстрее, чем думают правила»; чем сложнее и изощреннее обмер, тем больше здесь скрытых и подчас неожиданных возможностей.

Рис.1 Схема обмера и базовые величины для морских гоночных яхт по правилам IRM (кликните рисунок, чтобы увеличить).

Системы обмера, тем не менее, позволяют в пределах класса «поиграть» с основными характеристиками, и подобрать их по критерию наилучших ходовых качеств: гоночная яхта «программируется» на конкретные условия соревнований. Общий подход заключается в генерировании на основе правил обмера нескольких вариантов проекта, из которых в дальнейшем предстоит выбрать оптимальный, обеспечивающий победу в гонке на заданной дистанции и при заданных метеоусловиях.

Для круизной яхты выбор основных характеристик осуществляется «от обитаемости»: на стадии эскизирования решается задача комфортного размещения пассажиров и удобств в мореходном корпусе экономичных размерений.

Автоматизированное проектирование формы корпуса и программное обеспечение

Проектирование формы корпуса яхты с использованием систем CAD (Computer Aided Design) имеет неоспоримые преимущества и позволяет решать следующие задачи [2]:

  • Построение трехмерной модели и сглаживание поверхности корпуса корпуса. Наибольшее распространение получили сплайн — поверхности NURB (Non Uniform Rational B-spline).
  • Вывод проекций теоретического чертежа, таблицы ординат и плазовых шаблонов.
  • Построение разверток листов наружной обшивки для остроскулых судов.
  • Встроенные возможности для расчетов плавучести и остойчивости.
  • Визуализация — наглядное представление формы корпуса.
  • Обмен данными с другими CAD/CAM-системами и расчетными программами: LPP, CFD, FEM.

Анализ мирового опыта позволяет выделить наиболее популярные судостроительные и заимствованные из других отраслей CAD, нашедшие применение для проектирования корпусов яхт: AutoSHIP, Maxsurf, MultiSurf, Prolines 98, ProSurf, ShipShape, FastShip и некоторые другие. Специально для проектирования остроскулых фанерных и металлических корпусов предназначены системы Plyboat, BtDzn, Carene 40/50, Carlson Design и т.д. Существуют отдельные программы для проектирования формы яхтенных килей: LOFT97, FOIL97, WINGS. Успешно используются также CAD-системы общего назначения: AutoCAD (и специализированные приложения Baseline II, Atalanta), Pro/Engineer, Solid Edge, 3D Eye и др.
К приведенному списку «яхтенного софта» можно добавить также комплекс YachtCAD, [7] разработанный под руководством автора статьи и имеющий аналогичные возможности.Полученные с применением YachtCAD трехмерная модель и теоретический чертеж яхты «Зарница 1250» показаны на рис.2.

Рис.2 Трехмерная модель корпуса яхты и теоретический чертеж, построенные в CAD-системе

Гидро- и аэродинамика элементов яхты

Знание гидро- и аэродинамических характеристик отдельных элементов быстроходной яхты необходимо для моделирования ее движения и оптимизации проекта по критерию ходовых качеств; при проектировании гидроаэродинамика заслуженно рассматривается как приоритетное направление.
Особенность движения парусных яхт заключается в том, что они ходят с углами крена и дрейфа, вследствие чего полное сопротивление яхты принято представлять как [1, 3]:

где Ru — «прямое» (upright) сопротивление при движении без крена и дрейфа, характерное для традиционных типов судов; Ri и Rh — индуктивное и креновое сопротивление; Raw — дополнительное сопротивление на волнении.
Основная «интрига» гидродинамики яхты — в уменьшении сопротивления корпуса и выступающих частей (киля и руля), при одновременном обеспечении остойчивости и противодействия дрейфу. Поэтому помимо сопротивления, интерес представляет поперечная сила, создаваемая в основном на киле и руле, а также на корпусе. Используется как раздельное рассмотрение корпуса и выступающих частей, так и совместное — для учета их взаимодействия.

Гидродинамика корпуса
Основные методы, применяемые в исследовании гидродинамики корпуса:

Систематические серии
Самый доступный, но наименее точный метод определения гидродинамических характеристик корпуса — использование LPP (Lines Processing Program). Эта компьютерная программа предназначена для представления формы корпуса, расчетов гидростатики и оценки гидродинамики по результатам испытаний систематических серий. В настоящее время наибольшее распространение получила основанная в 1970-х систематическая серия из 39 моделей корпусов яхт Дэльфтского Университета (Нидерланды) [1]. На начальных этапах проектирования выполняется параметрический анализ формы корпуса и намечаются перспективные направления дальнейшего конструкторского поиска. 

Модельные испытания в опытовых бассейнах
Если в 1950-60-е годы испытываемые в бассейнах 1…2 -метровые модели яхт были подвержены сильному влиянию масштабного эффекта, то современные модели имеют длину 3…5 м и даже до 8 м и водоизмещение до нескольких тонн, что позволяет получить достоверные результаты. Для таких испытаний длина опытового бассейна должна составлять 100…400 м. Дороговизна модельных испытаний яхт обусловлена также необходимостью использовать специальное оборудование, позволяющее задавать движение модели с креном и дрейфом (отсюда и увеличенное число пробегов) и регистрировать сопротивление, поперечную силу и момент рыскания трехкомпонентным датчиком. Как правило, модельные испытания проводятся для ответственных проектов на завершающей стадии, и ограничиваются 1…2 моделями с изменяемыми обводами.

Численное моделирование динамики жидкости (CFD)
CFD (Computer Fluid Dynamics) это группа методов расчета гидро- и аэродинамических характеристик, основанных на компьютерном моделировании свойств жидкости. В настоящее время для исследования сопротивления корпуса нашли применение два основных типа CFD: для моделирования вязкостного сопротивления (решение уравнений Навье-

Стокса и теория пограничного слоя) и волнового сопротивления.
Преимущества CFD — в относительной дешевизне и доступности; они позволяют расчетным путем получить полную картину обтекания тела, удобны для сопоставления вариантов и задач оптимизации. Недостатки — сравнительно небольшой опыт применения и возможные погрешности, в результате чего требуется осуществлять «привязку» расчетов к экспериментальным данным для каждого нового типа судов и объектов. Поэтому зачастую выполнение расчетов поручаются самим создателям программ; из наиболее популярных в яхтостроении CFD можно назвать SPLASH, AeroLogic, ShipFlow и т.д. 

Гидродинамика выступающих частей
Киль и руль яхты представляют собой несущие поверхности — консольные гидрокрылья, для их исследования и расчетов широко привлекаются методы теории крыла. Учитывается взаимодействие выступающих частей с корпусом яхты: влияние корпуса на гидродинамические характеристики эквивалентно присутствию твердого экрана, что вызывает рост эффективного удлинения по сравнению с геометрическим. Близость или пересечение свободной поверхности, в свою очередь, снижает эффективность крыльев. Все это заставляет применять для их исследования весь комплекс средств: CFD-методы, испытания как в аэродинамических трубах, так и в бассейнах.
Форма и взаимное расположение выступающих частей отличается многообразием. Киль и руль современной гоночной яхты — это узкие профилированные плавники с высоким удлинением; киль может снабжаться на задней кромке триммером (закрылком), а на нижней кромке бульбом и крыльями в разных конфигурациях. Поэтому при проектировании и доводке уже построенной гоночной яхты рассматриваются и испытываются целые серии килей.

 

Рис.3 Пример применения CFD для расчета гидродинамики яхтенного киля.

 Аэродинамика парусного вооружения

Аэродинамика парусной яхты с точки зрения практических расчетов менее разработана. При испытаниях в аэродинамических трубах возникают проблемы с моделированием сложных условий работы реального парусного вооружения: градиента ветра по высоте, изменению профиля и взаимного положения парусов, деформируемости ткани, влияния качки и т.д. Практическое применение расчетных CFD-методов ограничивается острыми курсами. На сегодняшний день основной источник информации об аэродинамических характеристиках парусного вооружения — метод Дэвидсона, заключающийся в «выделении» аэродинамических сил из результатов натурных пробегов при известной гидродинамике яхты.

Ходовые качества яхты.

Предсказание скорости яхты (VPP)
Гидро- и аэродинамические характеристики отдельных элементов используются в компьютерных программах предсказания скорости яхты VPP (Velocity Prediction Program). Общий принцип работы многочисленных версий VPP заключается в решении системы алгебраических уравнений, описывающих установившееся движение яхты под действием равновесия гидродинамических и аэродинамических сил при заданных курсе относительно истинного ветра y и его скорости [3, 6]:

Неизвестными в этих уравнениях являются скорость яхты v, углы дрейфа и крена; по результатам расчета строятся полярные диаграммы скоростей яхты, дающие полное представление о ее ходовых качествах в диапазоне курсов и скоростей ветра (см. рис).

Рис.4 Полярные диаграммы скоростей яхты класса IRM 12.5 м

В настоящее время VPP является не только незаменимым инструментом при проектировании и оптимизации проектов, но также применяются для обмера яхт по системе IMS и решения задач судовождения.

Компьютерное моделирование гонки (RMP)
Для оценки времени прохождения дистанции используется RMP (Race Modelling Program), в которую вводится формируемая на основе вероятностного подхода дистанция: каждому курсу относительно ветра и каждой скорости ветра назначается вероятность, исходя из данных многолетних наблюдений и известного распределения курсов.

Аналогично учитываются параметры волнения; наличие течений приводит к фактическому удлинению одних и укорочению других этапов.
Умножив скорости с поляры v на соответствующие вероятности p курсов y и скоростей ветра во всем их диапазоне, можно после их суммирования получить среднюю скорость и определить время t прохождения предполагаемой дистанции S:

Например, короткая гонка по треугольной Олимпийской дистанции состоит из 55% лавировки, 26% бакштага и 19% фордевинда; скорость ветра назначается как наиболее вероятная. В маршрутных гонках доля полных курсов выше — до 80% и более. Таким образом, используя VPP и RMP и определяя время прохождения дистанции t, обоснованно выбираются характеристики проектируемой яхты.

«Масштабное плавание» 
Так можно перевести английское «scale sailing», означающее полунатурные испытания самоходных моделей яхт. Настоящий «бум» этого метода пришелся на кампанию Кубка Америки 1992 года, когда его использовали практически все участвующие синдикаты. Построить и испытать такую 4…7-метровую самоходную управляемую яхту-модель несомненно дешевле и быстрее, чем настоящую яхту.

Натурные испытания яхт
Анализ испытаний яхт — наиболее полный источник информации о ходовых качествах и работоспособности конструкций, необходимый как для совершенствования уже построенной яхты, так и для создания новых проектов и разработки VPP. Метод натурных испытаний часто используется для окончательного выбора формы и расположения выступающих частей, с учетом их работы в условиях качки судна: киль набирается из блоков, собираемых наподобие детского конструктора, и испытывается в разных комбинациях.
При натурных пробегах используются приборы, объединенные в интегрированную систему через бортовой компьютер: от вертушечного лага и анемометра до GPS и полицейского радара. Для контроля профиля парусов применяются нанесенные на них специальные полосы, форма которых фиксируется видеокамерами.

Конструкция и прочность корпуса и парусного вооружения

Задача конструкторов несколько облегчается тем, что для морских гоночных яхт категорий 0, 1 и 2 спецправила ORC требуют соответствия конструкции правилам ABS (American Bureau of Shipping) или RCD (Recreational Craft Directive). Так, автором статьи разработана программа, использующая чтение графической базы данных трехмерного чертежа для расчета конструкции (по ABS), весовых и инерционных характеристик корпуса.
Недавние случаи разрушения яхты «Young America», катамарана «Team Philips» и т.д. заставляют уделять особое внимание прочности и надежности сверхлегких скоростных экстремальных судов, построенных из современных композиционных материалов и испытывающих нагрузки, близкие к критическим. Например, для океанских яхт класса OPEN60 в подверженных слемингу районах корпуса установленные из практики расчетные напоры для обшивки, стрингеров и рамных шпангоутов составляют 30, 15 и 6 м соответственно. В борьбе за снижение веса конструкции, прочностные расчеты корпуса и вооружения гоночных яхт выполняются с использованием метода конечных элементов FEM (Finite Elements Method). Исследования свойств армированных пластиков и FEM-расчеты выполняются с привлечением компаний соответствующего профиля.

Рис.6 Трехмерный вид яхты класса IRM 12.5 м «Зарница 1250»

Вопросы дизайна

Высокая конкуренция на рынке плавсредств для спорта и отдыха предъявляет особые требования к дизайну и художественному проектированию этой специфической судостроительной продукции, ориентированной на массового потребителя. Покупатель яхты или катера зачастую недостаточно подготовлен в «технических вопросах», и на передний план выходит критерий внешней привлекательности судна.
На стадии дизайнерских проработок и представления проекта потенциальному заказчику незаменимо фотореалистичное изображение — компьютерная визуализация, полученная с использованием тонирования трехмерной модели. В качестве примера на рис.6 показана «трехмерка» яхты класса IRM 12.5 м (проект автора статьи).

Говоря о дальнейших перспективах яхтостроения, следует отметить развитие средств активного противодействия крену; резервы скрыты и в совершенствование парусного вооружения [5]. Требует внимания надежность конструкций: многие гонки проигрываются из-за поломок. Существуют «белые пятна» и в динамике яхты: анализ показывает, что, например, в матчевой гонке яхта проходит в нестационарном режиме (торможение, поворот, разгон) значительную часть дистанции. Автором статьи разработана и совершенствуется компьютерная программа SCD (Sail Craft Dynamics), позволяющая моделировать маневрирование яхты, проводятся экспериментальные работы по исследованию нестационарных гидродинамических характеристик.
И все же, как и сто лет назад, проектирование яхт нуждается в творческом подходе и во многом остается искусством, а высокотехнологичные проекты вовсе не гарантируют победу. Конструктор яхты руководствуется не только расчетом, а помимо всего опытом и интуицией, его мастерство — в правильном применении и интерпретации достижений технологии. В реальности задача ученых, как правило, сводится к количественному усовершенствованию параметров яхт, отработке, обкатке деталей — и это обеспечивает требуемый результат… до появления качественно новых идей.

Литература

  1. Gerritsma J., Keuning J.A., Versluis A. Sailing Yacht Performance in Calm Water and in Waves. // Eleventh Chesapeake Sailing Yacht Symposium. 1993. pp.233-246.
  2. Hollister S.M. The Design Spiral for Computer Aided Boat Design. 1994.
  3. Larsson L., Eliasson R. Principles of Yacht Design. Adlard Coles Nautical. London, 1994.
  4. Mills M. The State of Yacht Design. // Yachts & Yachting, June, 1997.
  5. Marchaj C.A. Sail Performance. Adlard Coles Nautical. London, 1994.
  6. Король И.Э., Назаров А.Г. Практические расчеты ходовых качеств парусных яхт. // Вестник СевГТУ, Вып.6. Севастополь, 1997. С.32-36.
  7. Назаров А.Г. Вопросы адаптации и применения CAD-систем для автоматизированного проектирования малотоннажных судов // Моделирование и исследование сложных систем. Труды международной научно-технической конференции. Том 1. Москва: МГАПИ, 2000. С.99-101.
05.09.2003

16.05.2011 Posted by | CAD-проектирование, проектирование, теория | , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , | 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