boatportal_700x125.jpg

Вы здесь

Лодка "Косатка"

Лодка "Косатка"

22.02.2011 Автор: 0 729

Д. А. Курбатов

Появление 30-сильного «Вихря» и перспективы выпуска отечественных подвесных моторов еще большей мощности заставляют конструкторов-судостроителей серьезно задумываться над тем, какие обводы должны иметь лодки для туризма, рассчитанные на такую мощность. Совершенно очевидно, что тривиальные «плоскодонки», многие годы господствовавшие у нас, полностью исчерпали свои возможности. Чтобы как-то приспособить под новые моторы, продлить их жизнь, делаются попытки (удачные и не очень) модернизировать устаревшие конструкции, например, установив на «Казанку» бортовые були. Однако ясно, что принципиальное решение проблемы таким образом получено быть не может.

Мы решили испытать обводы с увеличенной килеватостью днища, о мореходных качествах которых не раз писалось в сборнике С этой целью и был разработан проект «Косатки» — не боящейся волны и достаточно быстроходной. Лодка построена и летом 1969 года прошла первые испытания с одним из опытных образцов нового мотора «Вихрь-30».

Итак, повышенная килеватость днища (17° на транце, как на большинстве зарубежных серийных лодок) — главная особенность обводов нашей «Косатки». Применены и скуловые брызгоотбойники, и продольные реданы, обязательные для лодок с подобными обводами. Брызгоотбойники идут по всей длине скулы — от форштевня до транца и предназначены для отсекания вырывающихся из-под днища струй воды от бортов.

Форштевень подрезан по плавной кривой и больше, чем у обычных мотолодок; благодаря этому уменьшается смоченная длина корпуса, особенно на волнении. При входе форштевня в волну лодка не зарыскивает в сторону, так как точка приложения боковой гидродинамической силы не так сильно смещается в нос, как при более крутом форштевне.

Еще одна важная особенность обводов — слом борта в кормовой части, образующий наклонный под 45° к ватерлинии участок близ транца. Назначение этого участка — обеспечить остойчивость сравнительно узкой лодки при крутых поворотах. При повороте наклонная часть борта входит в воду и действующая на него гидродинамическая сила препятствует чрезмерному крену и опрокидыванию лодки.

Притупленный нос у палубы и выгнутая вверх линия борта — дань современной моде.

Размеры лодки приняты минимальными для экипажа четыре человека и с расчетом на то, чтобы корпус обшивался тремя листами фанеры по длине. Большая ширина при палубе необходима по условиям остойчивости; сравнительно узкое днище очень важно для уменьшения смоченной поверхности и снижения ударных перегрузок при ходе на волнении.

При испытаниях двух первых построенных «Косаток» выявилось, что лодка развивает наибольшую скорость при сосредоточении пассажиров и другой полезной нагрузки в носовой части. Поэтому в приводимых чертежах, в отличие от готовой лодки, все четыре сиденья расположены спинками друг к другу. Топливный бачок рекомендуется размещать под палубой в носу, а просторную кормовую часть кокпита использовать для размещения легкого походного снаряжения. В непогоду кокпит закрывается складным тентом на дюралевых трубчатых дугах.

Конструкция корпуса — типичная для мотолодок с фанерной обшивкой, но с учетом повышенной мощности подвесного мотора и того обстоятельства, что

лодке придется ходить на волне. Мы решили ограничиться минимальным числом шпангоутов (всего шесть, включая транец), которое позволяло бы выдержать при постройке заданную теоретическим чертежом форму корпуса. Размеры поперечных сечений деталей шпангоутов, естественно, пришлось увеличить. Кстати, благодаря большей массе древесины это обеспечит большую долговечность конструкции, чем на легких мотолодках с часто поставленными шпангоутами. Это тем более важно, что обычно при изготовлении набора используются наиболее доступные породы древесины — сосна, ель, кедр, которые обладают меньшей плотностью и быстрее «стареют», чем дуб или ясень.

Для упрощения постройки топтимберсы в районе кокпита выполнены широкими, но без скуловых и бимсовых книц. В месте сосредоточения основной нагрузки—под сиденьями пассажиров, на шп. 3 установлен усиленный фанерный флор по высоте сидений. Это — существенная деталь конструкции: ведь здесь же действуют и наибольшие динамические силы при ударе о волну. Шпангоуты закреплены к килю и скуловым

стрингерам при помощи угольников-коротышей на сквозных болтах.

Плоские поверхности фанерного днища дополнительно подкреплены двумя стрингерами на каждом борту, так что размеры свободных участков обшивки нигде не превышают 180X700 мм.

Конструкция транца допускает установку двух подвесных моторов общей мощностью до 50 л. с. и весом до 80 кг (например, два «Привета»). Сам транец, вырезанный из 7—10-миллиметровой бакелизированной фанеры, надежно раскреплен с днищем и палубой двумя жесткими, поставленными на стрингера фанерными кницами, одновременно являющимися стенками выгородки (рецесса) для подвесного мотора. Дополнительную жесткость транцу придают толстая доска под струбцины мотора, проходящая от борта до борта, дно рецесса и кницы, раскрепляющие транец к килю. Вся конструкция, собранная на шурупах и клею, хорошо воспринимает вибрацию при работе мотора и колебания упора гребного винта на волнении и при реверсе.

Ламинированный (из шести реек сечением 10x60) форштевень заканчивается у палубы небольшим носовым транцем — треугольной доской и раскрепляется со скуловыми и привальными брусьями брештуками.

Строить эту мотолодку, особенно под мощный подвесной мотор, мы советуем любителям, уже имеющим некоторый опыт. Хотя постройка ведется обычными методами, неоднократно описанными в сборнике новичок может столкнуться с некоторыми трудностями особенно при подгонке скуловых брусьев, брызгоотбойников и продольных реданов. Нижние поверхности брызгоотбойников и реданов должны быть горизонтальными, а острые кромки — идти по плавной кривой для обеспечения правильной их работы. При разметке шпангоутов на плазе необходимо сначала нанести положение точки скулы, затем по горизонтали внутрь от нее отложить ширину скулового брызгоотбойника а по вертикали — его высоту (на шп. 1—3 боковая грань брызгоотбойника является продолжением поверхности борта). Концы этих взаимно перпендикулярных отрезков соединяются с точками киля и линии слома (или борта) и получается обвод шпангоута. Уступ брызгоотбойника на самих шпангоутных рамках делать не надо так как он приклеивается поверх обшивки уже после сборки корпуса.

Таблица плазовых ординат дана по наружной обшивке, поэтому при вычерчивании шпангоутов нужно отложить внутрь от полученного обвода толщину днища (6 мм) и борта (4—5 мм). При разбивке корпуса на плазе размечается положение реданов, скуловых брусьев и днищевых стрингеров.

При сборке шпангоутных рамок нужно иметь в виду и такую особенность: теоретическая линия шп. 1, 2, 3 и 5 совпадает с кормовой кромкой флоров, а шп. 4 — с носовой. Вырезы для прохода киля и привальных брусьев делаются по плазу при сборке рамок, а для прохода стрингеров — по месту, после установки рамок на стапеле (сборка ведется в положении вверх килем). Для упрощения гибки скулового стрингера в носу его рекомендуется сострогать, уменьшив сечение в нос от шп. 2 до 18X30 на форштевне. Основной скуловой стрингер служит здесь для крепления только днищевой обшивки; для крепления нижней кромки бортовой обшивки ставится (по месту) дополнительный стрингер, который нужно приклеить с запрессовкой гвоздями к основному. Собирая транец, необходимо подмоторную доску 49 нарезать на топтимберсы 38 и проклепать ее вместе с ними и с транцем.

Для сборки корпуса можно пользоваться водостойкими клеями (например, ВИАМ-БЗ) или эпоксидной смолой ЭД-5. Листы обшивки из качественной авиационной фанеры лучше всего вырезать по шаблонам (толстый картон или плохая фанера), снятым непосредственно с уже собранного корпуса лодки. По длине листы обшивки заранее соединяют, состыковывая на клею и гвоздях на подкладке (внутри корпуса) из той же фанеры шириной 120 мм. В каждую кромку в шахматном порядке забивают по два ряда сапожных латунных гвоздей 2X15 мм, загибая концы гвоздей на подкладке. При некотором опыте можно склеить листы «на ус» при ширине скоса 80—100 мм.

В кормовых листах бортов точно по линии слома, положение которой намечается по шаблону с места, тонкой ножовкой делаются пропилы на длину 1,4м. После установки этих листов на набор кромки у линии слома крепятся к бортовому стрингеру, а сам пропил шпаклюется клеем с опилками или заклеивается реечкой треугольного сечения.

От форштевня до шп. 3 нижняя кромка бортовой обшивки выпускается вниз для образования скулового брызгоотбойника. Лучше выпустить кромку с некоторым запасом, а затем причертить ее по гибкой рейке, плавно выводя линию скулы на шп. 3—4. 

Основные данные мотолодки

Длина наибольшая, м - 4,20

Ширина, м:

  • по палубе - 1,60
  • по скуле у транца - 1,37

Высота борта на миделе, м - 0,64

Образовавшийся угловой промежуток между днищевой и бортовой обшивкой в носу заполняется рейкой 53, нижняя кромка которой прострагивается горизонтально. Если корпус оклеивается стеклопластиком то этот заполнитель, скуловые накладки и реданы приклеиваются к днищу после оклеивания. В этом случае лучше пользоваться тем же связующим, которое использовалось при оклеивании стеклотканью, т. е. клеить смолой по смоле, либо клеем (ВИАМ-БЗ) по клею. Реданы рекомендуется дополнительно проклепать медными гвоздями насквозь — через обшивку к днищевым стрингерам, иначе при вибрации обшивки на волнении прочность одного клеевого соединения может оказаться недостаточной.

Для оклейки корпуса стеклопластиком в один слой необходимо 20 м стеклоткани АСТТ (б)С2 или СЭ и около 6 кг эпоксидной смолы ЭД-5. Вместо смолы можно использовать клей ВИАМ-БЗ, но только при условии применения тонкой редкой стеклоткани (стеклосетки СЭ): в этом случае прочность покрытия зависит от того, насколько хорошо клей проникнет через поры стеклоткани к деревянной обшивке, поскольку адгезия клея со стеклом недостаточно хорошая.

Буртики, комингсы и раскладку по транцу надо сделать из древесины твердых пород; закрепить их лучше на клею с запрессовкой гвоздями с расплющенной головкой (располагая такую головку вдоль волокон, ее легко утопить в древесине и сделать незаметной под лаком).

Пайолы на своей мотолодке мы сделали из 6-миллиметровой фанеры. В корму от шп. 3 пайол горизонтален и состоит из одного щита; в носу пришлось установить небольшие щиты в каждой шпации непосредственно по обшивке. Боковые стенки сидений закреплены к флору шп. 3.

В корме и в носу рекомендуется под палубой надежно закрепить плиты пенопласта, которые обеспечат лодке непотопляемость. Аварийная ситуация (наезд при плохой видимости на топляк, заливание гребнем волны в случае отказа мотора) всегда возможна, поэтому такая мера будет еще одной гарантией безопасности. Объем пенопласта должен составлять около 150 куб. дециметров.

Данные о крепеже для сборки корпуса.

Наружная обшивка к форштевню и транцу, а днище и к скуловому стрингеру — шуруп 4X30 шаг 50 мм; обшивка к шпангоутам—то же, шаг 100 мм; днище к килю, борт к скуловому стрингеру - шуруп 4x22, шаг 50 мм; обшивка борта к привальному брусу и бортовому стрингеру — то же, шаг 100 мм или гвоздь-заклепка 3x40,

Сборка шпангоутных рамок — на гвоздях-заклепках 4x50 (3X40 для фанерных книц), по три на каждое соединение. Шпангоуты к килю и скуловым стрингерам—болт М6Х40 через коротыш-угольник. Флоры шп. 1—3 допускается крепить к килю сквозным болтом M6X120 с Т-образной головкой.

Привальные брусья к шпангоутам — шуруп 5x50, по одному в шпангоут. Бортовой и днищевые стрингера к шпангоутам — по одному шурупу 4x40. Карленгсы и бимсам и топтимберсам — шуруп 5x50 по одному на узел.

Настил палубы к бимсам, карленгсам и привальному брусу — шуруп 4X30, шаг 100—120 мм; настил палубы к носовым карленгсам — гвоздь-заклепка 3X30, шаг 150 мм. Стенки и дно рецесса к рейкам — шуруп 4X22, шаг 80 мм.

Транец к подмоторной доске и обвязке — гвоздь-заклепка 4x50, шаг 80 мм.

Продольные реданы к днищевым стрингерам (сквозь обшивку) — гвоздь-заклепка 3x40, шаг 200 мм. Буртики, комингсы и раскладки к корпусу — гвоздь 2,5X30. Применяется крепеж из латуни и меди или оцинкованный стальной с использованием водостойких клеев.

 

При соблюдении размеров набора, указанных на чертежах, вес корпуса лодки составит около 130 кг (с алюминиевыми дельными вещами, стеклом, рулевым управлением и пайолами).

Проведенные испытания в основном подтвердили идеи, заложенные в проекте. С 30-сильным «Вихрем» и гребным винтом с диаметром и шагом по 300 мм «Косатка» развивает скорость 43 км/час с двумя людьми на борту и около 35 с четырьмя. Это, конечно, скорости меньшие, чем можно получить на аналогичных лодках с малой килеватостью днища. Несколько хуже и стартовые качества — с двумя людьми лодка выходит на режим глиссирования за 6—8 сек. Однако эти недостатки, по нашему мнению, компенсируются более высокими ходовыми качествами и комфортабельностью при плавании на волне. Речь идет не о крутой волне метровой высоты — для нее лодка просто мала, но на зыби и волне высотой 0,5—0,7 м на «Косатке» можно поддерживать более высокую скорость и идти с меньшими ударами и тряской, чем на плоскодонной «Казанке» или «Прогрессе».

Лодка устойчива при ходе на попутной волне благодаря тому, что килеватость в носу и корме почти одинакова и на корпусе создаются примерно равные гидродинамические силы. Напомним, что при широкой плоской корме догоняющая волна, особенно идущая под углом к курсу лодки, стремится приподнять корму и опрокинуть лодку, в то время как заостренные носовые образования глубоко погружаются в воду; при этом центр бокового сопротивления резко перемещается вперед, и лодка зарыскивает, уходит с курса. «Косатка» не имеет этих недостатков.

На стоянке «Косатка» сидит по скулу и производит впечатление валкой лодки, хотя для того, чтобы накренить ее до входа палубы в воду, на борт должны сесть два человека, На ходу же лодка очень остойчива, В случае крена начинают работать продольные реданы со стороны накрененного борта: так как они погружаются глубже и направляют поперечный поток воды под днищем вниз, на них создается большая подъемная сила, чем на реданах другого борта, которые направляют поток вверх. В случае же очень большого крена, например при резком повороте на полном ходу, гидродинамическая подъемная сила на наклонном участке борта у транца препятствует опрокидыванию лодки.

К достоинствам «Косатки» относится и сравнительно крутая циркуляция: на полном ходу с двумя пассажирами диаметр циркуляции составляет всего 15 м (три длины корпуса). Это также объясняется большой килеватостью днища и работой боковых граней продольных реданов. Вообще мы имели возможность наблюдать и оценить положительный эффект реданов, отсекающих водяные струи и брызги от днища лодки. Борта не забрызгиваются водой даже на зыби.

К сожалению, в прошедшую навигацию не удалось проверить, правильно ли выбрана длина реданов. Так как днище имеет почти постоянную килеватость от миделя до транца, резонно ожидать, что и в корме на реданах будет создаваться достаточной величины подъемная сила. А это очень важно, учитывая чувствительность «Косатки» к кормовой центровке и дифференту. Если продлить реданы до транца, то можно ожидать уменьшения угла атаки днища и, как следствие, улучшения стартовых свойств и некоторого повышения скорости. Кстати, на быстроходных гоночных катерах реданы в кормовой части днища обрывают как раз для того, чтобы уменьшить здесь подъемную силу и несколько увеличить ходовой дифферент, уменьшающий смоченную длину корпуса на высокой скорости (порядка 80—100 км/час). Кроме того, учитывается, что такие катера часто целиком выскакивают из воды и при входе кормовой частью днища в волну плоские поверхности реданов, если бы их здесь ставили, подвергались бы сильному удару.

Мы не склонны преувеличивать достоинства «Косатки», хотя в целом довольны лодкой. Ее постройку мы рассматриваем как эксперимент, позволивший оценить возможности глубокого V. Мы убеждены, что на более тяжелом катере с подобными же обводами удастся получить гораздо больший эффект. Такой катер уже сможет бороться с крупной волной, в значительно большей степени снижающей скорость, вызывающей большие динамические перегрузки в конструкции корпуса и ухудшающей условия пребывания пассажиров на катере.

Boatportal.ru

logo