Домашняя яхт-верфь.

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

Кондиционер на борту — роскошь или необходимость? Часть3.

кондиционер ч3  00

Рассматривая в предыдущем номере системы кондиционирования воздуха (СКВ), применяемые на маломерных судах, мы остановились на кондиционерах, выполненных по моноболочной схеме. Однако помимо «моноблоков» используются и другие системы, имеющие свои особенности, плюсы и минусы.

Системы на основе сплит — кондиционеров

Другой версией кондиционера с непосредственным охлаждением является его раздельное исполнение (по английски — «сплит»), и до недавнего времени именно сплит-системы были наиболее распространенным типом СКВ на яхтах. Как говорит само название, кондиционер в такой системе разделен на два блока — компрессорно — конденсаторный и блок испарителя с вентилятором (обработки воздуха).

Первый устанавливается в трюме или двигательном отсеке, а блок обработки воздуха – в кондиционируемом помещении, порой на расстоянии нескольких метров от компрессорно — конденсаторного блока. Оба блока соединены между собой фреоновым трубопроводом (трассой) и кабелем питания и управления. Вентилятор блока обработки нагнетает охлажденный воздух по гибкому воздуховоду вверх к выпускной решетке. Особенности судовой сплит-системы показаны на примере СКВ «Climma Compact Split» итальянской фирмы «Veco S.p.A». Поддержание заданной температуры обеспечивается временными циклами работы компрессора (по сигналу от каютного термостата, как у обычного холодильника), а также путем регулирования скорости вращения вентилятора.

Дальнейшим развитием такой системы явилась система «мульти — сплит», как ее принято называть в гражданской технике. Система основана на использовании одного большого компрессорно-конденсаторного агрегата и нескольких связанных с ним контурами непосредственного охлаждения (фреоновыми трассами) блоками обработки воздуха в каждой обслуживаемой зоне/каюте.

На первый взгляд, преимущества сплит-системы очевидны: экономится пространство каюты, и разделенные блоки можно расположить там, где нельзя разместить моноблочный кондиционер. Кроме того, установленный вне жилой зоны компрессорно — конденсаторный агрегат не досаждает шумом.

К сожалению, при такой упрощенной конфигурация система становится «негибкой» и имеет тенденцию к разбалансировке. Особенно это заметно в ночное время, когда тепловая нагрузка снижается, и компрессор, рассчитанный на высокую тепловую нагрузку в дневное время, оказывается слишком мощным для ночной нагрузки. В такой ситуации зональные блоки обработки начинают работать с повышенным уровнем шума, создавая дискомфорт для обитателей зоны. В системе подобного типа невозможно параллельное соединение нескольких компрессоров — для каждого из них должен предусматриваться независимый контур, связывающий его с испарителями.

кондиционер ч3  01

Но наибольшим недостатком сплит — систем является то, что они требуют очень качественного монтажа специалистами, хотя при этом все равно всегда существует риск разгерметизации холодильного контура на развальцованных соединениях медных фреоновых трубопроводов, соединяющих оба основных узла, или образования в них микротрещин от постоянных механических нагрузок, через которые начинается утечка хладагента. В условиях судна это очень опасно.

Образование микротрещин трудно вовремя отследить и еще труднее устранить. Другой недостаток такой системы — невозможность снять оборудование для ремонта в сервис-центре, не нарушая заправленный хладагентом контур. А если компрессорно-конденсаторный  агрегат установлен в трюме, срок его эксплуатации значительно уменьшится из-за присутствующей там воды, которая может на него попадать.

Справедливости ради нужно отметить, что в последнее время появились гибкие фреоновые трассы, которым не грозит растрескивание, так что списывать сплит-системы в утиль пока еще рановато. У этой системы есть свои поклонники.

Центральные (чиллерные) системы с промежуточным теплоносителем

Центральные системы – самые удобные в плане индивидуального контроля температуры в каждой каюте и малошумности. Но они и самые дорогие. Применение таких систем будет экономически оправданным только в том случае, если на судне нужно кондиционировать более четырех кают, и это каюты класса «люкс».

В центральной системе в качестве поглотителя тепла используется промежуточный теплоноситель – охлажденная чиллером (холодильной машиной) пресная вода или 50-процентная смесь воды с гликолем (антифризом), которая затем отдает поглощенное тепло фреону, а уже от фреона тепло через конденсатор отводится в забортную воду.

Охлаждаемая в чиллере вода (до температуры 3–6°С в зависимости от условий) подается циркуляционным насосом по теплоизолированным трубопроводам к нескольким зональным/каютным агрегатам обработки воздуха, или фен-койлам. Фен-койл представляет собой агрегат из установленного на дренажном поддоне вентилятора (fan) с теплообменником (coil). В теплообменнике воздух каюты охлаждается и подается вентилятором по короткому воздуховоду снова в каюту. Управление микроклиматом – индивидуальное для каждой зоны/каюты с помощью электронных программируемых термостатов.

кондиционер ч3  02

Если система рассчитана на работу в режиме обогрева, на фен-койлы подается горячая вода (40–60°С). Для работы в зимнем режиме чиллер может быть реверсируемого типа (работать по принципу теплового насоса). Но, как уже отмечалось, если судно эксплуатируется в районах, где температура забортной воды понижается до 10°С и ниже, режим теплового насоса не годится. Лучше использовать автономный отопитель на жидком топливе, интегрировав его с чиллером. Примером центральной СКВ с интегрированной системой отопления является СКВ «Blue Comfort Premium» фирмы «Webasto» (еще эта система позиционируется на рынке, как «Complete Cabin Comfort Climate Control» («Система полного управления микроклиматом в каютах»), или C5.

Система основана на использовании установленного в моторном отсеке чиллера и дизельного отопителя, интегрированного через трехходовой клапан в байпасный контур промежуточного теплоносителя. По сигналу термостата чиллер отключается и включается отопитель. Теперь на фен-койлы подается горячая вода. Интегрированная, или «комби», система проще в монтаже и занимает меньше пространства, чем раздельные системы кондиционирования и отопления. «Webasto» предлагает большой выбор чиллеров, отопителей и зональных фен-койлов системы «Blue Comfort Premium», различающихся по производительности, конфигурации и габаритным размерам. Это позволяет подобрать оптимальные модели для каждого конкретного проекта — от 40-футового катера до мега-яхты.

Интересное решение центральной системы климат-контроля (кондиционирования и отопления) предлагает голландская фирма «Vetus Den Ouden». В системе также используется отопитель на дизельном топливе, но он установлен не рядом, а вместе с чиллером под общим кожухом в виде моноблока шкафного типа. Выпускается агрегаты четырех типоразмеров холодопроизводительностью от 3 до 15 кВт (от 10 200 до 51 000 БТЕ/ч) и теплопроизводительностью 2.3–5 кВт и 1.5–9 кВт). Максимальные габариты фен-койла — 250275315 мм. Агрегаты могут поставляться в кожухе из нержавеющей стали или в экономичном варианте — в кожухе из обычной стали.

Комплект поставки включает сам агрегат с амортизаторами и невозвратными клапанами, насос забортной воды, запорный кран, фитинги, расширительный бак, топливный расходомер, трубопроводы и дымоход с монтажными фитингами и глушителем. Однако нужно признать, что по универсальности и гибкости монтажа голландская система климатконтроля «Vetus» проигрывает системе «С5» фирмы «Webasto».

Центральная (чиллерная) СКВ обладает несколькими преимуществами: принцип распределения холодо/теплоносителя у нее такой же, как и в центральной системе водяного отопления (т.е. отсутствует опасность утечки вредных для здоровья паров хладагента), но вместо котла здесь используется холодильная машина с одним или несколькими компрессорами, а вместо радиаторов – теплообменники с вентиляторами.

кондиционер ч3  03

Далее каждый фен-койл полностью независим от чиллера: все они имеют параллельно подсоединение к водяному контуру, и температуру в каждом кондиционируемом помещении можно регулировать индивидуально, не нарушая работу других фен-койлов. Чиллер размещают в моторном отсеке или трюме, а фен-койлы – по всему судну в помещениях, где необходимо кондиционирование.

Центральная система – самая малошумная и отнимает минимум каютного пространства. Она также самая гибкая в плане изменяемых нагрузок и безопасная: холодильная машина может состоять из нескольких независимых модулей, задействуемых в зависимости от нагрузки. В такой системе исключено проникновение в обитаемую зону паров хладагента в случае утечки. Если вдруг отказал один из компрессоров или модулей, другой продолжает работать.

Но это еще и самая сложная и самая дорогая система: дублирование компрессоров, длинные трассы из теплоизолированных трубопроводов, расширительный бак, дополнительный циркуляционный насос, более дорогая автоматика… Капитальные и эксплуатационные затраты на такие системы достаточно высоки, так как помимо дорогостоящего оборудования и монтажа она требует профессионального обслуживания. Поэтому чаще всего ее применяют на средних и больших парусных и моторных яхтах.

Поскольку тема нашего обзора — СКВ для яхт и катеров длиной до 15 м, вся дальнейшая информация будет касаться только оборудования систем на основе моноблочных кондиционеров, так как именно они в основном и применяются на судах такого размера.

Моноблочные кондиционеры

Учитывая постоянно ужесточающиеся нормы и правила по выбросу в атмосферу озоноразрушающих газов (к которым относятся хладагенты кондиционеров) и недостаток в этом плане сплит-систем, дороговизну центральных чиллерных систем и бум спроса на малые круизные суда с повышенным уровнем комфорта, усилия многих производителей за последнее время (особенно в США, где этот спрос самый высокий в мире) были направлены на снижение массогабаритных и акустических показателей моноблочных автономных кондиционеров, а также на повышение их надежности и долговечности. В настоящий момент рынок моноблочников – самый динамичный, если рассматривать все предлагаемое оборудование судовых СКВ. Высокая конкуренция в этом секторе техники и рост масштабов производства привели также к значительному снижению стоимости изделий.

Американские производители в своих разработках учитывают правила и нормы Американского совета по лодкам и яхтам (ABYC) и Береговой охраны США (U.S. Coast Guard), а также правила СЕ и промышленные стандарты Американского Института холодильной техники (ARI). В соответствии с этими правилами судовой кондиционер должен надежно работать в условиях различных тепловых и механических нагрузок (бортовая и килевая качка, продолжительный крен, вибрация), а также в условиях коррозионного воздействия морской среды.

Для  этого  вся конструкция  выполняется с высоким  запасом  прочности из нержавеющей стали и АМг, в системе используются только латунная арматура и фитинги, конденсатор выполняется из медно-никелевого сплава,  медный испаритель кондиционера лудится или его оребрение покрывается акриловой смолой (пример — кондиционеры марки «Mermaid» и «Pioneer»,  выпускаемые американскими фирмами «Mermaid Mfg.» и «Baax Mfg, Inc.»). Электронные схемы имеют необходимый запас прочности и также покрываются прозрачной акриловой смолой. Материал и конструкция дренажного поддона обеспечивает отвод конденсата в условиях крена и противодействует образованию грибковой плесени. Уделяется также внимание защите по электропитанию.

кондиционер ч3  04

У большинства современных судовых кондиционеров витки змеевика конденсатора проходят не в горизонтальной плоскости вокруг компрессора, а расположены вертикально или под углом 45°. Благодаря этому конденсатор самоосушается при остановке насоса; такая конструкция также существенно облегчает процедуру постановки лодки на зимнюю стоянку и препятствует обрастанию внутренней стенки трубы конденсатора морскими организмами.

Кстати, медно-никелевая труба конденсатора внутри гладкостенная, а не гофрированная (для улучшения теплопередачи), как в «гражданских» кондиционерах. Это позволяет уменьшить накапливание грязи внутри трубы и облегчает обслуживание. Правда, при этом приходится увеличивать длину самой трубы для сохранения такой же величины теплопередачи, как и у труб с гофрированными внутренними стенками.

Благодаря достижениям в области термодинамики и созданию компактных теплообменных аппаратов и компрессоров, а также использованию передовых конструкторских решений современный моноблочный кондиционер лишь незначительно уступает по габаритным показателям блокам обработки воздуха сплит-системы или фен-койлам центральной (чиллерной) СКВ.

Принимаются  меры по максимальному снижению шума и вибрации моноблочных кондиционеров за счет применения новых ротационных и спиральных (для моделей холодопроизводительностью более 20 000 БТЕ/ч) компрессоров, малошумных вентиляторов, звукоизолирующих кожухов, двухкаскадной амортизации (в качестве примера можно привести кондиционеры серии «Turbo StowAway» американской фирмы «Cruisair», у которых компрессор закрыт звукоизолирующим кожухом и звукоизолирован кожух вентилятора.

Кондиционеры стали настолько малошумными, что на койке, под которой работает кондиционер, можно спокойно спать! Еще одна проблема судовых кондиционеров прежнего поколения — недостаточно эффективный отвод конденсата из дренажного поддона кондиционера и связанные с этим проблемы вроде мокрых пайолов при сильной качке судна и запахов от образующейся плесени — также успешно решена многими производителями.

кондиционер ч3  05

Большое внимание уделяется также удобству монтажа: у большинства моделей кондиционеров предусмотрена возможность изменения угла нагнетания вентилятора (поворачиваемая по оси улитка), что обеспечивает гибкость в зависимости от условий прокладки воздуховода. Проанализировав имеющиеся на рынке предложения, можно заметить, что имеется много вариантов компоновки кондиционеров, благодаря чему несложно подобрать оптимальную модель, наименьшую либо по высоте, либо по длине или глубине. Разрабатываются также серийные модели, предназначенные для установки в конкретном месте на судне — например, в носовой каюте, на флайбридже и т.д.

В последние годы в связи с распротранением новых типов больших скоростных круизных катеров с открытым  флайбриджем  большую популярность приобрели наружные охладители возуха.   Учитывая  спрос судостроительных компаний,  производящих такие катера, в США на сестринских предприятиях «Cruisar» и «Marine Air Systems» входят в состав шведской корпорации «Dometic АВ»), был разработан и налажен выпуск специального низкопрофильного кондиционера под наванием «The Breeze» («Cruisair»), он же «Dash Air» («Marine Air Systems»).

Они абсолютно идентичны. Кондиционер специально предназначен для подачи высокоскоростного потока охлажденного воздуха на людей, находящихся на флайбридже, в кокпите или других открытых зонах на палубе, создавая комфорт на открытом воздухе, что необычно для типичных СКВ. Кондиционер выпускается в трех исполнениях: моноблочном, сплит и для центральной чиллерной системы.

Благодаря применению горизонтального компрессора марки «Tecumseh» высота кондиционера холодопроизводительностью 13 000 БТЕ/ч составляет всего 203 мм (!) и его легко установить под приборной панелью на флай-бридже при постройке нового судна или дооборудовании существующего. Столь малая высота кондиционера обусловлена применением специального компрессора горизонтальной компоновки, что практически больше нигде не встречается. Два высокооборотных вентилятора обеспечивают большой расход и высокую скорость воздушного потока, создавая требуемую длину факела воздухоподачи из приточных решеток системы.

кондиционер ч3 06

В заключение нужно отметить, что моноблочные кондиционеры требуют лишь минимального обслуживания: как и в случае с бытовыми оконными кондиционерами, необходима только периодическая очистка воздушного фильтра от пыли. Если этого не делать, воздушный поток через испаритель уменьшается из-за возрастающего аэродинамического сопротивления фильтра, а вместе с ним уменьшается и холодопроизводительность всей системы. Из-за уменьшенного потока воздуха испаритель начинает обмерзать, и датчик снежной шубы испарителя (защитное устройство) станет периодически выключать кондиционер.

И последнее. Во многих судовых кондиционерах применяется хладагент       R-22. В соответствии с Монреальским протоколом он подлежит замене на не содержащие хлорфторуглеродов хладагенты R-407 или R-417 в срок до    2010 г. Если выбранная вами модель кондиционера работает на «устаревшем»  R-22, ничего страшного. Когда потребуется, специализированная сервисная служба сможет без труда  заменить  этот хладагент на новый «зеленый», и при этом не потребуется менять компрессор или другой узел.

Владимир Маляренко.

Источник:  «Катера и Яхты»,  №223.

 

 

27.02.2013 Posted by | проектирование, расчет | , , , , , , | Оставьте комментарий

Как самому сшить парус.

Прежде чем говорить о том, как сшить паруса, следует поговорить о том, что для этого нужно. Для пошива спортивных парусов наша  промышленность выпускает специальную ткань под названием «Проба». Фабрика «Красный маяк») изготовляет эту ткань с весом  1м2 ,  равным 290 г, а фабрика им. Ф. Э. Дзержинского (обе фабрики в г. Ленинграде) весом 214 г/ м2 . Ткани «Проба») приданы необходимые для парусных тканей свойства. Главное, чтобы такие ткани имели одинаковую нить и по основе и по утку; паруса, сшитые из них, тянутся благодаря этому равномерно в обоих нaправлениях. Кроме тoгo, ткань должна иметь достaточно гладкую поверхность и нужную плотность, а также ровные кромки (особенно «Проба» фабрики «Красный маяк»).

Однако нельзя не отметить, что за последние гoды качество ткани «Проба» значительно снизилось; она очень сильно тянется и для сохранения нужной формы паруса eгo приходится часто перешивать. С успехом мoгут быть использованы для пошива парусов и ткани, изготовляемые для технических целей. Сюда относится, в первую очередь, фильтроткань, затем ткань для плащ — палаток, фильтро — миткаль и перкаль («А» и «AM – lOO») —  для спинакеров.

Московский научно — исследовательский институт шелка изготовил несколько образцов синтетических тканей: лавсана —  для лавировочных парусов и кaпрона —  для спинакеров. Некоторые из этих образцов не уступали тканям, выпускаемым зарубежными фирмами; особенно удачной была ткань капрон весом 52 г/M2 (артикул 22285). Однако пока эти ткани в производство не внедрены, а выпускаемый Тбилисским комбинатом синтетических тканей лавсан практически для пошива парусов непригоден, так как тянется значительно больше, чем любая хлопчатобумажная ткань. В табл. 1 приведены основные характеристики парусных тканей и перечислены классы судов или паруса, для пошива которых они годны.

Для ликовки гpoтa и стакселя (при наличии штаг — пирса) применяют пеньковый или сизальский трос окружностью 20 — 40 мм. Трос следует выбирать такой окружности, чтобы он вceгда  (даже при сильном намокании и разбухании) легко входил в ликпаз и в то же время не выскакивал из eгo щели. Переднюю шкаторину гpoтa (на многих крейсерских яхтах), а также стакселей ликуют мягким стальным обязательно оцинкованным тросом, а еще лучше  тросом из нержавеющей стали.

Лучше вceгo шить паруса на машине, делающей шов «зиг — заг». Такой шов не собирает ткань и легко растягивается при выхаживании паруса, который становится затем гладким и без морщин. Можно рекомендовать имеющуюся в продаже машину марки «Тула»; такие ткани, как «Проба» и «плащ – палатка» она шьет хорошо и лишь при прошивке нескольких слоев мoгут возникнуть некоторые затруднения.

Вычерчивание рабочего чертежа. Практика показывает, что по высоте (и особенно по передней шкаторине) гpoт довольно сильно вытягивается; кроме тoгo, вытягиваются задняя и нижняя шкаторины, а в поперечном сечении, наоборот, гpот уменьшает свои размеры (рис. 1).

Чертеж, который предусматривает все будущие изменения паруса и по которому кроят этот парус, называется —  рабочим чертежом. Принимаясь за вычерчивание рабочего чертежа, нужно знать, кaково назначение дaннoгo паруса на слабый, средний или сильный вeтер. Необходимо учесть величину судна, характеристики eгo paнгoутa и обязательно материал, из котоpoгo будет шиться парус.

При составлении рабочего чертежа можно воспользоваться дaнными табл. 2 и З. В них после первых двух граф, в которых указаны нaзвания и назначение парусов, приведены относительные величины растягивания по шкаторинам. Эти цифры в графе 3 указывают на сколько процентов номинальной длины следует укоротить шкаторины при покрое. Поскольку в поперечном сечении парус, наоборот, садится и эти размеры умeньшаются, в графе 4 приведены цифры, указывающие, на сколько процентов шире следует закроить парус, чем это позволяет обмер или чертеж.

Для тoгo чтобы парус хорошо работал или, как говорят парусники, «тянул», он не должен быть coвсем плоским, а должен иметь определенный профиль, образуемый под действием на нeгo ветра. Этот профиль похож на профиль крыла самолета. Стрелку выгиба паруса под ветер принято называть пузом паруса. От величины пуза зависит эффективность работы паруса в тот или иной по силе ветер (рис. 2).

Величину пуза принято измерять в процентах от размера сечения паруса в данном месте. Пузо у гpoтa создается в основном за счет закроя кривых (выпуклых) передней и нижней шкаторин; эту кривизну шкаторины принято называть серпом (рис. 3). Поставленные по прямым мачте и гику эти шкаторины, выпрямляясь, создают «пузатую» форму паруса. Следовательно, чем большую кривизну — серповидность  мы придадим шкаторинам, тем «пузатее» будет парус. Но при этом следует учитывать, что чем мягче paнгoут, т. е. чем сильнее гнутся на ходу мачта и гик, тем более плоским снова (и как бы автоматически) становится парус; это особенно характерно для швертботов «Финн» (рис. 4).

Обращаясь снова к табл. 2 и 3, увидим, что в графе 5 приведены данные, дающие возможность задаться тем или иным процентом «пузатости» по шкаторинам при по крое гpoтa с расчетом на те или иные ветровые условия. Teперь нам нужно узнать, какова должна быть величина серпа по шкаторинам, чтобы получилось пузо требуемой величины. Для решения этого вопроса можно воспользоваться формулой и графиком, разработанным ленинградским мaстером спорта Б. В. Мирохиным. Предложенный им способ дает возможность получать величину серпов в любой точке шкаторин. Однако предварительно необходимо установить, гдe будет максимум серпа по длине шкаторины. Величина серпа по передней шкаторине f ( рис. 5)

F =  Gl

гдe  G —  коэффициент, который находят по графику (рис. 6), а l — ширина паруса от передней до задней шкаторинs на нужной высоте паруса. На графике по оси абсцисс отложена величина пуза в процентах, а по оси ординат —  величина искомого коэффициента G.

В формуле все величины, кроме коэффициента G, выражены в сантиметрах. Поэтому, подставив полученный нами коэффициент в формулу и помножив eгo на ширину паруса в данном месте l, мы получим величину серпа по передней шкаторине.Если вы хотите получить нeсколько точек, через которые проходит кривая серпа, то можно найти величины f1, f2, f3 и выше взятого максимума; они, естественно, получатся меньше, так как парус кверху сужается и величины l1, l2, l3  будут уменьшаться.

Серп по нижней шкаторине F находят по аналогичной формуле

F = GL

гдe величина  L равна высоте паруса.

Максимум серпа по передней шкаторине может быть расположен на различной высоте, но у килевых яхт он нaходится в пределах от 1/5 до 1/3 длины шкаторины вверх от галсового угла. На нижней шкаторине максимум находится на 1/3 — 1/2 длины шкаторины от галсового угла. На швертботах (и в частности, на «Финне», имеющем сильно гнущуюся мачту) максимум обычно расположен на 1/3 высоты, а то и выше. Расположение же максимума по передней шкаторине  вблизи галсового угла позволяет регулировать вeличину пуза паруса, передвигая точку крепления галсового угла по гику (рис. 7).

Способ, по которому мы только что «скроили» гpoт, хорош для получения паруса на сильный и средний ветер, так как пузо у нeгo получается близко к мачте. Если вы хотите получить хороший парус на средний или слабый ветер, то пузо следует отодвинуть от мачты назад до 1/3 или почти 1/2. Этого можно достигнуть применением клиновидных закладок по швам от передней шкаторины (рис. 8). В швейном деле их называют вытачками. В том месте, гдe вы хотите получить пузо, шов надо постепенно расширять, доводя до максимума у передней шкаторины; таким образом, полотнища между швами соответственно как бы сужаются (рис. 9).

В парусе на средний ветер можно делать закладки на 1/4 длины шва от мачты, а в парусе на слабый ветер — на 1/3 длины шва. На килевых яхтах закладки делают только в нижней трети паруса, на швертботах  до caмoгo верха. Максимальная по величине закладка делается в галсовом углу; кверху они постепенно убывают до нуля. Гpот, сшитый с закладками, имеет пузо, расположенное сразу по концам закладок. В табл. 2 и 3 в графе 7 приведены суммы закладок в процентах от длины передней шкаторины.

Во избежание чрезмерного отваливания задней шкаторины под ветер делают одну — двe закладки по задней шкаторине (внизу и наверху по одной).Длина закладок примерно 1/10 длины шва; сумма закладок равна примерно 0,5 длины задней шкаторины. На судах с мягким paнгoутoм («Финн») такие закладки делают сразу же при пошиве паруса, на других судах  по мере вытягивания задней шкаторины. Парус, предназначенный для слабого ветра, должен иметь закладки по задней шкаторине. Beличина закладки определяется разницей между шириной закладки у передней или у задней шкаторины и шириной нормального шва (рис. 10).

Из сказанного выше ясно, что у гpoтa на свежий ветер закладок не делают; лишь в галсовом углу для сочетания пуза, получаемого за счет нижней и передней шкаторин, делают небольшую закладку. Следует иметь в виду, что пузо гpoтa, полученное за счет кривизны шкаторин, можно регулировать изгибом paнгoутa, а пузо, полученное за счет закладок, является постоянным. Поэтому у килевых яхт закладки делают лишь на парусах, предназначенных на слабый ветер, а у швертботов — на слабый и средний.

На рабочем чертеже следует указать: расположение полотнищ; величину и количество боутов; места нашивки рифбантов и кренгельсов; толщину ликтроса; место расположения и размеры латкарманов, фаловой дощечки и прочих деталей паруса, которые вы сочтете необходимым упомянуть (нaпример, количество фальшвов на полотнище и т. д.).

Если гpoт  ликуется растительным ликтросом, парус должен быть заликован таким образом, чтобы при постановке eгo на paнгoут основную нагрузку по шкаторинам принимал на себя ликтрос. Для этого шкаторина паруса при ликовке сажается по ликтросу, т. е. ликтрос берется заведомо короче шкаторины. В графе 6 табл. 2 и 3 даны цифры, показывающие, на сколько процентов длины ликтрос должен быть короче шкаторины.

Для примера составим рабочий чертеж гpoтa яхты «Дракон», имея в виду универсальный парус,  т. е. парус на средний ветер (рис. 11). На этом рисунке обмерный чертеж паруса нанесен пунктирной линией, а обмерные размеры стоят в скобках. Для наглядности здесь же нaнесены (сплошной линией) шкаторины рабочего чертежа, которые получились в результате следующих расчетов.

Обратимся к табл. 2, гдe против графы «гpот» берем все данные, относящиеся к среднему вeтру. Все шкаторины укорачиваются (графа 3) с расчетом на вытяжку: передняя (920) —  на 4 %; нижняя (344) —  на 2%; задняя (950) — на 1,5 %. Полученные после вычитания размеры (883; 338; 936) стоят на шкаторинах без скобок.

Теперь нужно провести кривые серпов по передней и нижней шкаторинам для тoгo, чтобы парус стал пузатым. Из той же табл. 2 (графа 5) мы видим, что по передней шкаторине пузо должно быть 1 0%, а по нижней 7,5 %. Для получения величины f по формуле Мирохина замеряем ширину паруса на 1/4 eгo высоты, которая в нашем случае будет равна примерно 300 см. По графику (рис. 6) находим, что 10 % пуза соответствует G = 0,029. Подставляя полученныe вeличины в формулу, получаем для передней шкаторины

F = 0,029 . 300 = 8,7 ≈  9,0 см.

Действуя таким же образом, для нижней шкаторины мы найдем

F = 0,016 . 950 =  15,2 ≈ 15,0 см.

Отложив на нашем чертеже величину f на 1/4 высоты паруса (вправо от прямой линии передней шкаторины), мы вычертим серп в виде плавнойкривой.  То же делаем и по нижней шкаторине, гдe откладывается величина F, т. е. 15 см.  Плавность серпов зависит от тoгo, насколько мягким или жестким будет paнгoут. Чтобы после окончательного выхаживания парус оказался соответствующим обмеру по ширине, а не меньше, нужно при раскрое учесть некоторую прибавку на размер ширины. По табл. 2 (графа 4) находим, что эта прибавка должна быть равна 4 % ширины паруса. Следовательно, размеры нашего гpoтa по ширине будут соответственно вместо (208)  — 216 и вместо (117) — 122 см.

Два полученных нами размера дают возможность вычертить заднюю шкаторину. Для этого на 1/2 высоты паруса, считая от серпа передней шкаторины, откладываем влево первый размер (получаем точку, обозначенную крестиком) и на 3/4 высоты — второй размер. Через две полученные точки проводим горб задней шкаторины, плавно загибая eгo к фаловому и шкотовому углам.

Следует иметь в виду, что приведенные в табл. 2 и 3 данные па величине пуза осреднены и в зависимости от paнгоута, свойств ткани и других причин могут  быть изменены. При раскрое же швертботного гpотa, например на «Финн», кроме paнгоутa и материала, необходимо учитывать вес рулевого; тяжелые рулевые могут иметь более пузатые паруса, легкие  соответственно более плоские.

Составляя рабочий чертеж стакселя, следует иметь в виду, что при рабате паруса задняя и нижняя шкаторины eго вытянутся; то же самое произойдет и с передней шкаториной, на она должна быть еще дополнительно растянута по  стальному ликтросу для получения пуза в передней части. Пользуясь табл. 2 и 3, вы можете подобрать нужные размеры. При раскрое гpотa eго передняя и нижняя шкаторины имели выпуклую форму или, как говорят, «положительный серп); стакселя по  передней шкаторине могут иметь и вогнутый «отрицательный» серп (рис. 12, а).

На швертбатах со штаг — пирсами генуэзские стaкселя могут быть скроены с  S — образной передней шкаториной, т. е. с положительным серпом в нижней трети и отрицательным в верхней трети шкаторины (рис. 12, б). В графе 5 табл. 2 и 3 даны цифры в процентах от длины передней шкаторины, имеющие соответствующий знак (плюс или минус при положительном или отрицательном серпе).

Для стакселя, имеющего переднюю шкаторину с плавной вогнутой кривой, цифры даны в виде десятичной дроби с соответствующим знаком; для гeнуэзских стакселей с S — образной шкаториной  также в виде дроби, в числителе которой указана величина серпа в верхней трети, а в знаменателе в нижней трети длины шкаторины. Нижняя шкаторина стакселя также имеет положительный серп с мaксимумом в передней трети, а задняя обычно дeлается прямой.  У генуэзских стакселей, чтобы они не ложились на ванту и краспицу, задней шкаторине дается отрицательный ,серп (1,5 — 2,0% длины шкаторины).

На чертеже указываются также количество люверсов по передней шкаторине, способ заделки yглов и, если передняя шкаторина скользящая, длина стального ликтроса.  Кстати, несколько слов о скользящей передней шкаторине. Обычна, если передний ликтрос стальной, при пошиве шкаторину paстягивают по ликтросу и концы ее заделывают в коуши галсового и фалового углов.

Таким образом, передняя шкаторина тaкого  стакселя  имеет постоянное натяжение, а следовательно, и пуза будет неизменным па величине и положению; у стакселя же со скользящей передней шкаториной последняя  заделана лишь в фаловом углу, а внизу она в  свободном  состоянии не доходит да коуша, заделанного в ликтрос   (рис. 13).

При постановке тaкого паруса на яхте ликтрос натягивается с помощью галса, а натяжение передней шкаторины можно регулировать с помощью специальной оттяжки. Эта дает возможность менять величину и положение пуза в зависимости  от ветровых условий (так же, как и на гpотe). В свeжий ветер переднюю шкаторину сильна набивают, получая пуза впереди, у штагa, а в слабый ветер — нaоборот ослабляют, передвигая пузо к середине паруса.

Стакселя, ставящиеся па штаг — пирсу, обычно имеют растительный ликтрос, па которому передняя шкаторина сажается так же, как у гpотa. Если наличие булиня на задней шкаторине гpотa дело обычное, то у стакселей мы с ним встpeчаемся  довольно редко.  А между тем на стакселе он не менее необходим, чем на гpотe. Если задняя шкаторина стакселя начинает полоскать (а от этого дрожит весь ,стаксель и даже передняя часть гpотa), то достаточно обтянуть булинь на 2 — З см, и эта вредное явление прекратится.

Раскрой паруса.  Раскрой паруса состоит из двух отдельных этапов: разбивки ра6ачего чертежа в нaтуральную величину на плазе и нeпоcpeдcтвeнного раскроя паруса по этому чертежу. Плазом  обычно называют специальное помещение с гладким крашеным  полом для разбивки чертежа судна в натуральную величину, а в условиях яхт — клуба это  просто гладкий пол  в помещении, подходящем  по размерам.

Разбивка чертежа производится мелом.  Вначале  наносятся основные точки  углы паруса (все размеры откладываются по стальной рулетке или стальному метру).  Затем намеченные точки соединяют прямыми линиями, отбивая их с помощью нaмеленного тонкого шнура. В соответствующих мeстах  от прямых линий откладывают величины cepпов по шкаторинам.

Сами серпы проводят, выкладывая кривую с помощью тонкого мягкого растительного троса  или, что гораздо лучше, по длинной гибкой рейке  лекалу.  Если вы не располагаете рейкой достаточной длины (примерно равной по  длине задней шкаторине), можно выложить серп с помощью траса, затем наметить мелом ряд  точек, через которые трас проходит, и имеющейся  короткой рейкой, как лекалом,  соединить эти тачки.

Серп по задней шкаторине проводят через нaмeченные точки по тому же самому способу, но здесь необходимо учесть, что наверху серп  подойдет к фаловой  дощечке, которую ,следует уложить на плазе в 3 см от передней шкаторины и затем  обвести мелом (рис. 14). Так как полотнища на гpотe  кладутся перпендикулярно задней шкаторине (вepнее —  прямой соединяющей фаловый и шкотовый углы), то из галсового угла нужно провести перпендикуляр к задней шкаторине, по которому и ляжет первое полотнище. Прежде чем положить полотнище на плаз, ткань необходимо предварительно прошить одним — тремя фальшвами, ширина которых                  1,5 — 2,0 см.

Эти швы предохраняют, от смещения нитей ткани  в поперечном направлении при работе паруса (рис 15). Прошитую ткань кладут нижней кромкой  по перпендикуляру из галсового угла и обрезают  таким образом, чтобы полотнище  выходило за линию серпа передней шкаторины на 5 — 6 см и за линию серпа задней шкаторины на 3 см. Эти излишки нужны в дальнейшем на подгиб и образование шкаторин (рис. 16).

Для того чтобы задняя шкаторина не заги6алась  и тянулась равномерно со всем парусом, ее закрепляют не обычным двойным подгибом, а с помощью фальшивки.  Для этого излишек по задней  шкаторине должен 6ыть 5 — 6 см. Из этого излишка  отрезается лента  —  фальшивка, параллельная задней шкаторине, шириной 4 – 5см.  При этом по  задней шкаторине на одинарный подгиб  остaвляется 1 см.  При шитье паруса задняя шкаторина  подги6ается один  раз по линии на плазе, а сверху на этот подги6 нашивается подогнутая с обоих  краев фальшивка (рис. 17).

 Следует заметить, что при большом серпе по задней шкаторине последний способ следует настоятельно рекомендовать. Последующие полотнища укладываются выше пepвoгo, параллельно ему, и перекрывают одно  дpyгoe на 2,5 см (для образования соединяющих швов). С целью  экономии материала каждое следующее полотнище следует зворачивать на 1800   (обрезанный конец у передней шкаторины должен лечь на следующем полотнище к задней шкаторине). После тoгo как полотнища заполнят чертеж до фалового угла, укладывают полотнища вниз от  перпендикуляра с той только разницей, что каждое новое полотнище теперь подсовывают под предыдущее верхнее полотнище на те же 2,5 см.

Для  подгиба нижней шкаторины нужен излишек 5 — 6 см.  При укладке полотнищ нужно ,следить, чтобы они ложились cтpoгo параллельно одно дpyгoму, не сдвигались и не имели складок (для этого их следует слегка разглаживать и закреплять по краям  гвоздиками,  кнопками или шильями). Для тoгo  чтобы полотнища при сшивании не смещались одно относительно дpyгoгo, в местах перекрытия ставят карандашом поперечные риски (так называемые мелки) через 25 – З0см.  Затем нижние кромки  каждого полотнища  отги6ают  вверх, а на каждой верхней ,кромке на расстоянии1,8 — 2,0 см  от нее проводят по линейке карандашную линию, по которой 6удет пришито соответствующее верхнее полотнище (рис. 118).

Мы уже говорили о том, что на гpoтe для слабого ветра полезно сделать закладки по передней шкаторине. При раз6ивке на плазе закладки никак не фиксируются, но когда идет укладка полотнищ,  на тех швах, гдe будут закладки, верхнее полотнище должно перекрывать нижнее не на 2,5 см (для образования шва), а нeмнoгo более чем на вeличину закладки.  Затем на верхней кромке нижнeгo полотнища проводится линия шва (на рисунке пунктир) и эта линия к передней шкаторине начинает расходиться с кромкой, образуя линию шва 6удущей закладки (рис. 19).

Ленинградский мастер спорта Н. М. Ермаков применил новый оригинальный спосо6 покроя паруса.  Полотнища на гpoтe (стакселе) он расположил при укладке на плазе перпендикулярно не прямой, coeдиняющей фаловый  и шкотовый  углы, а вогнутой кривой (на рис. 20  пунктирная линия), стрелка  проги6а которой равна 2 — З % длины задней шкаторины. Сшитый по этому ,спосо6у  парус 6удет как 6ы автоматически становиться более плоским при выбирании шкотов.

Дело в том, что при таком pacположении полотнищ нити утка ложатся параллель но вогнутой кривой и при натяжении задней шкаторины будут стремиться вытянуться в прямую линию и тем самым как бы выбрать назад мякоть  паруса, сделать eгo плоским.  В зависимости от вeличины  максимальной  стрелки проги6а и места ее  расположения можно добиться той или иной стeпени приближения паруса к плоскости с максимумом в нужном месте (рис. 21).

Раскрой стакселя также начинается с разбивки чертежа на плазе, но укладка полотнищ существенно отличается. У стакселя полотнища укладывают так, чтобы они были перпендикулярны задней и нижней шкаторинам. Для этого из шкотового  угла проводится медиана, на которой и встpeчаются полотнища, идущие от задней и нижней шкаторин, образуя центральный шов (рис. 22).

Укладывают полотнища, начиная со шкотового угла, поочередно: верхнее (перпендикулярно задней шкаторине)  нижнее (перпендикулярно нижней шкаторине). Перекрытие полотнищ на цeнтральном шве 4,5 см.  Для подгиба шкаторин  избыток должен быть равен 5 — 6 см, причем по задней и нижней шкаторинам нужно учесть фальшивки.  Перекрытие полотнищ для образования швов должно быть около 2 см.  Чтобы полотнища при сшивании не перепутать, их нумеруют; только после этого паруса  гpoт и стаксель  подаются на машину для сшивания. перпендикуляром. То же самое ,следует учесть и при раскладе стакселя, но eго центральный шов должен лечь по медиане на плазе. Края паруса должны соотвeтствeнно  заходить за линии шкаторин.

Парус очень тщательно, а главное равномерно разглаживают и закрепляют по краям шильями (лучше на швах  10 см от обреза).  Затем  производят подгиб шкаторин — парусина по краям подгибается стpoгo по линии шкаторин на плазе. Линия подгиба «затирается», т. е. заглаживается чем  либо металлическим («затиркой») для образования отчетливой складки, которая и будет являться шкаториной паруса. Для тoгo чтобы при окончательной отделке паруса эта складка не потерялась, вдоль  нее отступая 1 — 2 мм от края проводят карандашом пунктир, а в 3 — 6 см  прямую линию, по которой обрезанная кромка будет подогнута внутрь и прошита.

Такой способ подкроя применяется в том случае, если на плазе по данной разбивке кроят несколько одинаковых парусов. Если же вам приходится иметь дело лишь с одним парусом, то более точный подкрой можно сделать следующим образом. Сшитый по полотнищам парус укладывают на плаз, разглаживают и закрепляют по краям. Затем уже на самом парусе карандашом делают разбивку  рабочего чертежа. Этот способ позволяет свести до минимума все погрешности  которые свойственны первому способу.

 Вслед за разбивкой шкаторин выкраивают отдельные детали паруса  боуты, латкарманы, pомбики для рифов  и размечают их положение на парусе. Не следует экономить на боутах; как правило, у парусов в первую очередь изнашиваются задняя шкаторина, шкотовый и фаловый углы. Поэтому количество слоев парусины в боутах на этих двух углах следует делать не менее 4 — 5. Форма и расположение боутов мoгут  быть различными, но если отдельные слои имеют одинаковую форму, как, например, на фаловом углу, их обычно делают разного размера с тем, чтобы вниз был нашит caмый малый, на нeгo больший и т. д. (рис. 23).

Края  внутренних слоев боутов пришивают не подгибая, а закрывая их наружным слоем  и подгибаемыми шкаторинами  или фальшивками. Следует учесть, что подогнутые края боутов  или излишнее их количество мoгут настолькo утолстить сами шкаторины, что они не будут входить в ликпаз  paнгoутa.   Латкарманы кроятся на 2 — 3 см шире и длиннее, чем сами латы.

Шитье паруса. О том, что шить паруса лучше вceгo на машине, делающей шов «зигзаг», уже гoворилось, но, в крайнем случае, можно воспользоваться и машиной, делающей прямой шов. Главное, чтобы машина была настроена на данный материал. Она не должна сажать eгo, делая мелкие складки, или шить так, чтобы верхняя и нижняя нити шва были натянуты неодинаково. Нужно взять небольшой кусочек материала, сложенный в три раза, и прошивать eгo, добиваясь получения качественного шва. При шитье основных парусов идут нитки № 10  (3 — сложн.).

Предварительная работа,  которую мы проделали, прошивая фальшвы, была началом всех швейных работ.  Фальшвов обычно бывает один или три – так легче производить их разметку (складывая полотнища пополам, либо еще каждую половину пополам).  Фальшвы предварительно тщательно затирают для образования заметных складок, а затем по краям прошивают двумя швами.  Прошивая шов, нужно следить за тем, чтобы он все время шел ровно по краю.

После раскроя отдельные полотнища сшивают между собой круглым швом.  При этом кромку одного полотнища подгибают на 4 – 5 мм и накладывают на кромку другого полотнища вдоль проведенной при раскрое карандашом линии.  Подогнутую кромку прошивают,  а затем,  перевернув полотнища и подогнув вторую кромку,  также прошивают и ее.  Получается шов, у которого обе кромки подогнуты, спрятаны внутрь и прошиты дважды по краям  (рис. 24).

У подкроенного паруса прошивают шкаторины, поочередно накладывают и прошивают слои боутов.  Боуты обычно прошивают несколькими швами  для получения жесткого крепкого угла.  У фалового и шкотового углов сами концы шкаторин подшиваются сплошь, так как эти места, входя в ликпаз, изнашиваются особенно быстро (рис.25).  Нашивая латкарманы,  нельзя прошивать саму заднюю шкаторину,  так как в нее  будет продернут булинь.

Прошивая швы или нашивая детали паруса,  нужно следить за тем, чтобы не  било сдвига  верхнего и нижнего слоев ткани;  мелки, поставленные при раскрое, не должны расходиться. Прошитые фальшвы и швы перед подкроем паруса следует немного растянуть, взявшись руками за парус на шве у шкаторин.

Отделка  паруса.  Сшитый полностью парус  нужно обликовать, заделать по углам кренгельсы, а по рифбантам или ромбикам – люверсы  (у стакселя по передней шкаторине), пришить фаловую дощечку , знак класса и номер судна.

Ликовка грота.  Так как наша промышленность специального ликовочного троса не выпускает  (такой трос делают пологого спуска, чтобы он не сильно растягивался, и слегка смоленым  для предохранения от загнивания),  можно воспользоваться пеньковым или сизальским тросом соответствующей  толщины, но ни в коем случае не смоленым, так как он слишком сильно просмолен и после нагрузок будет пачкать паруса.

Чтобы ликтрос при работе слишком сильно не вытягивался и таким образом не перетягивал и не портил парус,  трос перед ликовкой предварительно растягивают,  натянув его и подвесив к нему на 2 – 3 дня груз 50 – 60 кг. Можно использовать для ликтроса хоженый, но не перетертый гика – шкот или ликтрос со старого отслужившего паруса. Для обликовки паруса нужны суровые предварительно навощенные нитки «маккей»,   а также трехгранная игла и платан.

Ликуя парус, нужно слегка обтягивать шкаторину, зацепляя ее за специальный крючек.  Парусину накладывают на трос и иглой протыкают так,  чтобы игла проходила через ткань и захватывала одну прядь троса.  После каждого стежка  нить сильно обтягивают и парусина вдавливается в углубление между прядями. В результате шкаторина  как бы последовательно огибает пряди троса, и поэтому ликтрос обязательно должен быть короче шкаторины на величину, указанную в таблице 2 и 3  (графа 6).  Самое важное при ликовке, чтобы парус был посажен по ликтросу  равномерно. Если местами парус растянут по лику, а местами морщит, — работу нужно переделать, так как парус,  правильной формы иметь не будет.

При отсуствии опыта можно воспользоваться табличными данными  для нахождения длины лика, а затем, закрепив лик по углам, прикрепить к нему равномерно обтянутый парус через равномерные отрезки (около метра).  После этого ликуют, начиная от шкотового угла;  если при этом получается ошибка  (слишком сильно сажали парус, либо наоборот, паруса к концу отрезка осталось с избытком),  то ее можно будет заметить на первом же метре.

Заделка кренгельсов по углам паруса.  Предварительно должны быть изготовлены детали.  Нужны кольца диаметром  2,5 см, изготовленные из 1,5 —  миллиметровой латунной проволоки и спаянные на стыке, а также медные или латунные трубки с толщиной стенки 1 мм, диаметром 2 см и длиной около 2 см (рис.26, а). В месте, где должен быть поставлен кренгельс, в боуте прорубают отверстие диаметром около 1,5 см, т. е. меньшим, чем диаметр кольца. Затем на отверстие накладывают  проволочное кольцо, которое обметывается вокруг (рис.24,  б).  После этого в обметанное кольцо вставляют трубку, края которой с помощью специальной оправки развальцовывают  (рис. 26, в).

Заделка люверсов.  Люверсы  заделывают тем же способом, что и кренгельсы, обметывая кольца меньшего диаметра (около 1см), либо заштамповывают специальные латунные пистоны (нaподобие тех, что ставятся в ботинки, но большего диаметра).

3аделка фаловой дощечки.   Фаловую дoщечку изготовляют размером не больше разрешенного для дaннoгo класса из бакелизированной фанеры или дюраля в виде двух пластин (иногда делают  ее литой). Дощечку накрепко пришивают к боуту или вшивают в нeгo; поверх нее пускают пеньковую косичку, один конец которой идет вдоль передней шкаторины (в 2,5 см от ликтроса), а второй по задней шкаторине    (на O,5 — 1,5 м вниз).  Верхняя кромка дощечки упирается в косичку и пришита к ней. По всей своей длине косичка пришита к парусине, распределяя тaким образом нагрузку, ложащуюся на фаловую дoщечку, на всю верхнюю часть паруса (рис. 27).

Если парус имеет ряды рифов, то они располагаются не cтpoгo параллельно гику, а чуть приподнимаясь к задней шкаторине.  Люверсы следует стaвить не менее чем через 25 — ЗО см; при редко поставленных люверсах зарифленный гpoт в нижней своей части стоит плохо, со складками, а главное  больше шансов, что гpoт будет порван по этому ряду рифов.

Ликовка стакселя.   Ликовать стаксель по стальному ликтросу в том случае, если шкаторина не скользящая, следует таким образом. Отмеряют кусок стального ликтроса нужного размера, в концы кoтopoгo заделывают коуши. Трос оплетают шкимушгаром  шлагами и затем продевают сквозь переднюю шкаторину. Углы паруса обшивают вокpyг коушей, и в таком виде парус растягивают за ликтрос. Так как парусина была скроена соотвeтствeнно короче лика, то теперь она окaжется в натянутом состоянии. Чтобы в дальнейшем  передняя шкаторина не передавалась по лику, ее прошивают (приликовывают), захватывая каждым стежком шлаг  шкимушгара на тросе.

Ликовка стакселя растительным тросом под  штаг — пирс производится подобно ликовке гpoтa. В тех случаях, кoгдa соединение гpoтa с мачтой происходит с помощью ползунков, парус по передней шкаторине ликуют стальным ликтросом, но большего диаметра, чем у стакселя. Скроить, а затем сшить хороший парус дело нeлегкое. Недаром два паруса, скроенные на верфи на одном плазе и по одному чертежу на одной и той же мачте стоят по разному.  Все работы должны выполняться очень тщательно. Если же вы впервые сами шьете парус, то предварительно ознакомтесь с этой работой по готовому парусу (если, конечно, такая возможность есть).  Это поможет избежать многих возможных ошибок.

Д. Н. НОРОВЕЛЬСНИЙ.

Источник:  «Катера и Яхты» ,  №3.

28.09.2011 Posted by | паруса | , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , | Оставьте комментарий

Критерии оценки остойчивости яхт.

Остойчивость является важнейшим качеством яхты, от котоpoгo зависит как безопасность плавания, так и скорость хода. При крене 15 — 20° и выше сопротивление воды у большинства яхт заметно возрастает. Это объясняется неблагоприятным изменением формы погруженной в воду части корпуса и уменьшением эффективного относитeльнoгo удлинения плавника, что приводит к увеличению дрейфа и росту индуктивного сопротивления на острых курсах. Некоторое повышение скорости при появлении крена можно получить  только на таких яхтах, у которых при крене резко уменьшаются ширина ватерлинии и смоченная поверхность (например, на швертботах американского класса «Скоу» [1], строившихся до войны на Волге  «лаптях» И т. п.).

Однако  снижение скорости при крене в основном зависит даже не столько от увеличения сопротивления сколько от уменьшения тяги парусного вооружения. Сила тяги парусного вооружения  FX и кренящая сила Fyz (рис. 1) могут быть определены по формулам:

Коэффицненты силы тяги  Кx,  и кренящей силы  Kyz  при ходе в крутой бейдевинд впервые были определены американским профессором К. Дэвидсоном [2] на основании серии натурных и модельных испытаний яхты «Джимкрак», вооруженной  бермудским шлюпом с жесткой мачтoй и обычными (несинтетическими) парусами. Эти коэффициенты (тал.1. 1) за границей широко используются для различного рода расчетов.

При проектировании необходимо стремиться к оптимальному соответственно парусного вооружения и остойчивости. Oбеспечение чрезмерной остойчивости яхты излишним увеличением ширины ее корпуса и веса фальшкиля приводит к увеличению сопротивления и снижению скорости.  Недостаточная остойчивость даже при незначительном  усилении ветра приведет к появлению сильного крена и опять – таки снижению скорости.

Кроме того, яхта с недостаточной остойчивостью, естественно, будет вынуждена paньше уменьшать площадь парусов — рифиться, чем яхты с нормальной остойчивостью.

Приближенно оценить способность яхты  нести парyca можно по безразмерному соотношению  SОб / V3/4,  где  V — объемное  водоизмещение яхты, м3;  Sоб —  обмерная площадь парусности, м2.

Среднестатистические значения этого соотношения показаны на гpaфике  (рис. 2).

Более точную оценку соответствия остойчивости яхты ее парусному вооружению можно произвести по yглам  крена, приобретаемым   яхтой при заданном давлении ветра на паруса или при заданной скорости ветра. Для получения тaкoгo рода данных автором были выполнены расчеты остойчивости ряда разнотипных яхт.

В приводимую табл. 2  сведены значения критериев:

  1. Угол крена при давлении на паруса, равном  1кг / м2. и положении парусов в ДП, определенный по формуле:

где  lкр —  плечо кренящего момента,  принимаемое  равным вертикальному расстоянию от геометрического центра парусности до вaтеpлинии плюс 0.42 осадки, м;

S —  фактическая площадь лавировочных парусов, м2;

D —  весовое водоизмещение яхты, т;

h0  —   начальная поперечная метацентрическая высота, м.

Недостаток этого критерия, основанногo на метацентрической формулe, заключается в том, что он не учитывает остойчивости яхты на больших углax крена:

2. Статические углы крена при скорости вымпельного ветра 6,  9,  и 12 м/сек. на  курсе крутой бейдевинд,  полученные по точкам пересечения кривых восстанавливающих и кренящих моментов.

Диаграммы  статической остойчивости строились в предположении, что скорость, яхты не влияет на ее остойчивость, но с учетом откренивающего  действия экипажа. Предполагалось, что весь экипаж гоночных яхт и половина экипажа крейсерско – гоночных яхт располагается на кромке наветренногo борта. Таким образом восстанавливающий момент pacсматривался как алгебраичская суммa моментов остойчивости формы, веса и дополнительного момента от перемещения экипажа, т. е.

Кренящая сила определялась по вышеприведенной формуле.  Плечо кренящего момента принимапось тaкнм же, как н при расчете первого критерия.

В качестве примера на рис, 3 показано определение yглa крена для яхты Л6.

Из приведенных в табл. 2 данных видrно, что углы крена при равных условиях уменьшаются с увеличением размеров яхт. Довольно большие углы крена   «Звездника» и «Teмпеста» объясняются условностью расчета. Если учесть уменьшение «пузатости» парусов этих яхт при усилении ветра вследствие гибкости мачт, а также практикуемое в гонкax увеличение плеча открснивающего момента за счет перемещения экипажа за нaвeтpeнный борт, то yглы крена таких яхт будут ближе к средним значениям. Для оценки остойчивости можно использовать гpафик (рис. 4), построенный на основе данных таблицы.

П. С. Якшаров.

Источник:  «Катера и яхты»,  №36.

Литература.

1.Мархай Ч. , Теория плавания под парусами, «Физкультура и спорт», 1970г.

2. Dаvidsоn KSM, Some Ехреrimепtаl studies of the Sailing Yacht, SNAME, vol, 44, 1936.

22.07.2011 Posted by | гидростатика, расчет | , , , , , , , , , , , , , , , , | Оставьте комментарий

Расчет прочности малых судов и парусных яхт.

До последнего времени расчетные методы проектирования конструкции корпуса малых судов при менялись сравнительно редко и, главным образом, для судов длиной не менее 15 —  20 м. Конструкторы в ocновном руководствовались не расчетами, а существующими правилами постройки малых судов тех или иных типов деревянной, стальной и композитной конструкции.

Такие правила созданы и периодически переиздаются классификационными обществами на основе обобщения статистических данных о размерах прочных связей эксплуатирующихся судов (например, для парусных и моторных яхт такие правила изданы Aнглийским и Германским Ллойдами). Однако разработаны эти правила лишь для судов традиционныx типов, по которым накоплен богатый опыт эксплуатации.

В то же время в последние годы в пoгoнe за скоростью и комфортом конструкторы создают все новые и новые оригинальные конструкции, смело применяют новые материалы и новые технологические процессы. В этих условиях, когда нет статистической базы для обоснования тех или иных требований к прочности судна в целом и eгo отдельных элементов, особенно возрастает роль расчетных методов, позволяющих создавать наиболее совершенные и легкие конструкции. При расчете прочности малого судна (как, впрочем, и любого большого) конструктор последовательно peшает три основные задачи:

— определяет внешние силы, действующие на коpпус и eгo отдельные конструкции;

— определяет внутренние силы  напряжения, возникающие при действии внешних сил в элементах конструкции;

— проверяет прочность запроектированной конструкции путем сравнения действующих напряжений с допускаемыми.

Корпус находится под воздействием различных внешних сил. Это — вес  сaмoгo судна и перевозимых на нем людей или грузов, силы поддержания воды, yдaры волн; силы, возникающие при посадке на мель или при постановке на кильблоки; усилия, передаваемые на корпус парусным вооружением или работающим двигателем, и т. д. Далеко не все эти силы можно точно оценить количественно и трудно заранее скaзать, какое сочетание одновременного действия внешних сил будет наиболее опасным. Поэтому внешние силы при расчете прочности часто назначают приближенно. Читать далее

18.07.2011 Posted by | расчет на прочность, теория | , , , , , , , , , , , , , , | Оставьте комментарий

Как определить сечение мачты для яхты?

Основной нагрузкой, действующей на мачту паруснои яхты,является сила сжатия под действием натяжения наветренных вант, поэтому расчет элементов поперечного ceчения мачты можно выполнять по изестной формуле Эйлера для критической силы работающего на продольный изгиб тонкoгo стержня. Минимальный момент инерции сечения мачты

Очевидно, что осевая сила РО зависит от водоизмещения D и остойчивости яхты и приближенно может быть определена по формуле

Коэффициент k представляет coбой удвоенное значение отношения плеча статической остойчивости к ширине яхты (k = 2l : ВW L)  для расчетноrо случая максимальной эксплуатационной нагрузки на мачту: для катамаранов  это максимум восстанавливающего момента; для швертботов восстанавливающий момент при максимальиом откренивании экипажем; для килевых яхт восстанавливающий момент при кpeне 35 — 450. Естественно, если конструктор располагает диаграммой статической остойчивости, ледует воспользоваться уточненным значением k. Читать далее

13.07.2011 Posted by | проектирование, расчет, расчет на прочность | , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , | 1 комментарий

Выбираем вспомогательный мотор для парусной яхты.

Предлагаемые ниже зависимости, основанные на статистических формулах Ф. Геллера,  мoгут быть использованы яхтенными конструкторами и яхтсменами для выбора вспомогательного двигателя и основных параметров гребного винта яхты. Этот мeтод дает достаточно точные результаты. Оптимальная скорость яхты зависит прежде вceгo от ее длины по действующей ватерлинии в метрах  LWL и численно выражается формулой

Все попытки заставить яхту идти быстрее даже при установке мощнейших двигателей бесполезны. Подобные попытки приводят лишь к тому, что яхта просаживается глубже кормой и становится неустойчивой на курсе. Из этого общего правила составляют исключение глиссирующие парусные яхты, имеющие плоскую корму с широким транцем, что при достаточной длине корпуса, как, например, у «Финна» и «Летучего голландца», обеспечивает выход на глиссирование. Для таких судов существуют специальные методы расчета, но двигатели на них, как правило, не устанавливают. Вторая определяющая характеристика яхты — ее водоизмещение, или ее вес. Всякому ясно, что яхта в 20 Т. нуждается в более мощном моторе чем яхта в 2 Т. Удобно эту характеристику представить в виде относительной величины, не зависящей от размеров судна: делим вес яхты в тоннах на куб одной десятой ее длины по ватерлинии

гдe /\ —  эксплуатационное водоизмещение. Если вы по этой формуле получили  значение б < 5, то вы имеете явно легкое судно, а если б > 7,5, то уже тяжелое. Максимально допустимая величина б не превышает 18. Наиболее экономично ограничить скорость значением 1,8 V LWL  так как при больших значениях кривая сопротивления начинает круто подниматься вверх. Читать далее

11.07.2011 Posted by | гидродинамика, проектирование, строительство | , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , | Оставьте комментарий

Автоматизированное проектирование и дизайн яхт.

Проектирование яхт – это процесс постоянного приближения к результату, который должен удовлетворять определенным, заранее заданным требованиям. 
Чтобы достичь этого, дизайнер должен начать с некоторых предпосылок и проверить насколько они удовлетворяют поставленным условиям. Скорее всего, это не получится с первого раза, так что придется изменить некоторые начальные условия и повторить процедуру, обычно несколько раз. 
Такой процесс, получивший название «дизайн-спираль», состоит в повторном прохождении нескольких этапов до получения желаемого результата.

Обычно спираль состоит из следующих шагов:
— модель корпуса
— гидростатика
— распределение весов
— силовая установка
— конструкционные элементы
— общее расположение
Возможна и другая последовательность:
— модель корпуса и палубы
— модель киля и руля
— расчет парусов и такелажа
— общее расположение
— винт и двигатель
— конструкция корпуса и палубы
— размеры такелажа
— расчет весовой нагрузки
— гидростатика и остойчивость
— оценки параметров яхты.

Шаги спирали могут меняться в зависимости от того, какой тип яхты проектируется, и повторяются на этапе эскизного проектирования, первичного проекта и детального рабочего проекта. Из собственного опыта можно сказать, что очень важно просмотреть как можно больше вариантов на начальной стадии работы над проектом, прежде чем заняться детальными расчетами. Читать далее

08.07.2011 Posted by | CAD-проектирование, проектирование | , , , , , , , , , , , , , , , , , , | Оставьте комментарий

Отчего ломаются мачты?

Отчего ломаются мачты? Однозначного ответа, к сожалению, дать не возможно. Это может произойти как по причине конкретной проектной ошибки, так и по совокупности ряда факторов, учесть которые трудно, а порой и не возможно. Основными проблемами являются следующие: потеря устойчивости мачты или краспицы; потеря прочности мачты или какого либо ее элемента; усталостное разрушение материала рангоута или стоячего такелажа, опрессовок, талрепов, наконечников.

Потеря устойчивости — это переход системы в целом, или какого-либо ее элемента, в новое состояние равновесия, которое, в большинстве случаев ведет к большим перемещениям, пластическим деформациям или полному разрушению. Устойчивость мачты зависит от ее материала, геометрии поперечного сечения и геометрической схемы подкрепления ее такелажем, при заданных на нее нагрузках. К вопросу о внешних нагрузках мы еще вернемся.

Потеря прочности — разрушение материала, ведущее к невозможности дальнейшей работы конструкции.

Усталостные разрушения возникают под воздействием напряжений, переменных во времени. Если уровень переменных напряжений превосходит определенный предел, то в материале детали происходит постепенное накопление усталостных повреждений структуры материала. Со временем эти повреждения приводят к образованию микротрещин, их объединению и росту, и в конечном итоге к разрушению детали. Очень сильно на возникновение усталостных разрушений влияют свойства материала и наличие концентраторов напряжений. Абсолютно надежной мачты, к сожалению, спроектировать не возможно, но снизить риск потери мачты до некоторого разумного, обоснованного предела можно.

Итого, при расчетном проектировании мачты необходимо оценить влияние всей совокупности перечисленных факторов на надежность мачты. В реальных задачах могут появиться дополнительные требования/ограничения. К примеру, мачта должна обладать определенной гибкостью, заданной наперед. Или иметь вес не более заранее назначенного. В общем, круг ограничений может быть весьма широк. Читать далее

04.07.2011 Posted by | CAD-проектирование, проектирование, расчет, расчет на прочность | , , , , , , , , , , , , , , , , , | 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