Все о конструировании, в помощь конструктору,
советы бывалых, статьи для детского и взрослого творчества
Дата создания
сайта:
24/02/2013 Дата обновления главной страницы:
10.06.2015 20:44
Лодку, катер, яхту своими руками, советы и чертежи
Тримаран "Тритон"
Основные данные
Длина наибольшая - 7,15 м
по КВЛ - 6,50 м
Ширина основного корпуса по КВЛ 0,88 м
Осадка корпусом - 0,50 м
Длина наибольшая поплавка - 5,58 м
Общая ширина тримарана - 4,20 м
Водоизмещение при осадке по КВЛ- 980 кг
Площадь парусности:
общая - 24,33 м2
грота - 17,00 м2
стакселя - 7,33 м2
Размерения тримарана (рис. 283) выбраны по заданной длине с учетом
необходимости получить соответствующие мореходные качества,
быстроходность и обитаемость.
Теоретический чертеж (рис. 284, табл. 29) тримарана построен лучевым
методом. Его корпус и поплавки образованы сочетанием цилиндрических и
конических поверхностей, развертываемых на плоскости, что позволяет
использовать для обшивки фанеру.
"Тритон" - быстроходное судно: 10-12 узлов для него не предел, но уже
при 8 узлах ему придется преодолевать пик волнового сопротивления,
который возникает при относительной скорости Fr = 0,5, когда корпус
оказывается защемленным между гребнями поднятых им волн. Меньшее
волновое сопротивление имеют узкие суда. Чтобы увеличить относительную
длину конструктивной ватерлинии, корпус "Тритона" сделан с минимальным
носовым свесом и с большим развалом бортов. Обычное судно с такими
обводами оказалось бы недостаточно остойчивым. Для тримарана же это не
имеет значения, так как остойчивость его обеспечивается не формой
корпуса, а величиной разноса и размерами поплавков.
Рис. 283. Общий вид и парусное вооружение
тримарана "Тритон"
Уменьшению волнового сопротивления способствуют и выбранные очертания
ватерлиний, расходящихся от форштевня под очень малым углом. В корме,
где корпус обтекается водой не в горизонтальной, а в вертикальной
плоскости, т. е. по батоксам, ватерлинии расходятся от ДП под большим
углом.
Большой развал шпангоутов в носу в сочетании с острыми ватерлиниями
обеспечивают "Тритону" мягкий всход на волну и защищают палубу от
заливания.
Наибольшую скорость тримаран развивает при ходе в галфвинд, под углом
90° к ветру. Подветренный его поплавок при этом погружается в воду,
воспринимая на себя до половины всего водоизмещения. Общее сопротивление
судна, естественно, возрастает, как за счет увеличения площади смоченной
поверхности, так и в результате дополнительного волнового сопротивления
поплавка. Понятно, какое значение для быстроходности тримарана имеют
обводы поплавков. В связи с тем, что при крене подветренный поплавок
погружается почти до палубы, носовая часть поплавков сделана с большим
развалом и свесом, а обводы кормы для уменьшения вихреобразования
выполнены острыми. Обводы поплавков выполнены несимметричными; в плане
они подобны профилю крыла, обращенного выпуклой стороной к главному
корпусу. Как на крыле, во время движения, на поплавках возникает
подъемная сила, направленная в сторону, противоположную дрейфу, и
уменьшающая его примерно в полтора раза.
Поплавки установлены с наклоном в сторону корпуса, чтобы при расчетном
крене 15° их боковое сопротивление, противодействующее дрейфу, было
наибольшим.
Планировка "Тритона" (рис. 285) рассчитана на размещение экипажа из
трех-четырех человек с теми элементарными удобствами, без которых
немыслимо любое дальнее плавание. Установка на нем дивана вдоль правого
борта позволила расположить по левому камбуз с газовой плитой и
раковиной, стол посудный, продуктовые и другие шкафчики.
Высота в каюте (1,3 м) достаточна только для того, чтобы в ней можно
было сидеть, но у камбуза, сдвинув крышку входного люка, можно работать
стоя. Крышка обеденного стола раздвигается; при таком положении крышки
за ним хватит места для всего экипажа. Штурманский стол, расположенный
справа от входа, может быть поднят, если на диване потребуется
оборудовать спальное место. Ширина дивана увеличивается в этом случае за
счет откидной спинки.
Рис. 284. Теоретический чертеж.
Койки на крыльях мостика имеют стандартные размеры (1,9x0,6 м). Высота
крыши рубки над ними 0,6-0,65 м.
Форпик, отделенный от каюты переборкой, представляет собой, по сути
дела, одно спальное место. Однако, если снять кормовую секцию дивана, то
здесь можно сидеть и даже, пригнувшись, стоять. По левому борту у
переборки оборудован шкаф для выходной одежды. Дверка его в открытом
положении закрывает выход из форпика, превращая его в изолированную
каюту.
Пространство под поликами в каюте и в форпике используется для хранения
баков с водой, а также припасов, не боящихся влаги.
Таблица 29 Плазовые ординаты тримарана "Тритон", мм
Кокпит "Тритона", как и любого тримарана, ориентирован не вдоль, а
поперек корпуса. Чтобы получить достаточную высоту банок, их боковые
стенки пришлось сделать наклонными - по конфигурации бортов.
Пространство под кокпитом может быть использовано для хранения парусов
или шкиперского имущества. Здесь достаточно места и для установки
небольшого двигателя (типа СМ-557Л), однако на "Тритоне" все же проще
использовать подвесной мотор средней мощности (10-сильного мотора
"Москва" с правильно подобранным винтом достаточно, чтобы получить
7-уз-ловую скорость). Устанавливать подвесной мотор можно на крыльях
мостика, справа или слева от основного корпуса, а хранить - в ахтерпике.
Дополнительными пространствами, которые удобно использовать для
хранения оборудования и припасов, являются отсеки мостиков и поплавков.
Небольшие ящики можно устроить под боковыми койками. Для доступа в трюм
поплавков в палубе прорезаны люки.
"Тритон" вооружен бермудским шлюпом. Общая площадь парусности может быть
увеличена до 32 м2 постановкой генуэзского стакселя. В спокойной
обстановке управлять такими парусами может один человек. Большая ширина
тримарана позволяет применить очень простую схему стоячего такелажа - из
штага и двух пар вант: Погоны кипов стаксель-шкотов расположены на крыше
рубки. Шкотовые лебедки не предусмотрены, однако они будут не лишними,
особенно для выбирания шкотов генуэзского стакселя.
Рис. 288. Сборка поплавка.
О конструкции тримарана достаточно полное представление дают
помещенные чертежи (рис. 286). Основной же ее особенностью является
отсутствие часто поставленного поперечного набора и использование в
качестве наиболее нагруженных связей балок и переборок с фанерными
стенками. Такая конструкция при достаточной прочности позволила
одновременно максимально облегчить судно.
Главными поперечными связями служат иеразрезные балки-переборки на 3-м и
5-м шпангоутах. Наибольшую нагрузку несет переборка на 3-м шпангоуте, на
которую опирается степс мачты. При расчетной силе ветра 5 баллов и
полной парусности она испытывает давление около 1,1 т. Наибольшую
опасность представляют напряжения, действующие в месте выреза, который
образует проход в носовую каюту.
Переборка в этом месте закреплена бруском, который одновременно служит
основанием для крепления степса. Двусторонняя обшивка переборки и
продолжающихся от нее поперечных (относительно корпуса) балок - из
4-мил-лиметровой фанеры. Полки поперечных балок, представляющие собой
сплошные бруски сечением 40x60 мм, крепятся к установленным в этом
сечении переборкам поплавков. Балка-переборка на 5-м шпангоуте
рассчитана только на восприятие нагрузки от поперечного изгиба мостика
под действием усилий, возникающих от натяжения вант, и от скручивания
мостика при ходе тримарана косым курсом к волне. Она также обшита
4-миллиметровой фанерой, но лишь со стороны, обращенной к носу. Кормовая
часть переборки зашита только выше палубы кокпита.
Рис. 289. Корпус и поплавки тримарана в сборе.
Дополнительными связями, крепящими поплавки к корпусу, являются балки
4-го шпангоута, имеющие ту же конструкцию, что и на 5-м шпангоуте, и
бруски по оконечностям мостика, на которых стыкуются нижняя и верхняя
части его обшивки.
Концевые бруски крепятся у наружного борта поплавка к переборке и
стрингеру, у внутреннего - опираются на палубный стрингер и затем
стыкуются с соответствующими шпангоутами на основном корпусе. Для
стыкования обшивки и для усиления связи между бортами поплавка в этом
сечении, дополнительно поставлены бимсы, поэтому палуба мостика
оказывается приподнятой над носовым и кормовым участками палубы
поплавков. При замывании поплавка водой эта приподнятость выполняет роль
волнолома.
Продольный набор корпуса и поплавков состоит из киля и часто
поставленных стрингеров. Стрингер 21 корпуса идет до переборок на 3-м и
5-м шпангоутах. Между 3-м и 2-м шпангоутами в носу и 5-м и 6-м в корме
установлены гнутые продольные связи 13, идущие от стрингера 21 к
стрингеру 3. К этим связям крепятся концевые участки днищевой обшивки
мостика и обшивка бортов.
Палуба основного корпуса подкреплена карленгсом и бимсами. Такая же
система набора на палубах мостика и поплавков.
Основанием рубки служат жесткие стенки из 6-миллиметровой фанеры,
подкрепленные по контуру стойками и ребрами, крепящимися к набору
корпуса и мостика. Крыша рубки между стенками опирается на три
продольные
балки и бимсы. Прочность ее рассчитывалась на сосредоточенную нагрузку
от веса одного человека.
Кокпит тримарана подкреплен балками по контуру и карленгсом в ДП. Эти
связи не могут обеспечить достаточной жесткости настила, поэтому на него
следует либо набить рейки, либо положить решетчатые пайолы. Для слива
воды, попавшей в кокпит, достаточно сделать по два отверстия с каждого
борта.
Для обшивки корпуса может быть использована любая водостойкая фанера
(лучше авиационная). Для днища корпуса (до скулового стрингера) нужна
фанера толщиной 8 мм. Борта, палуба, корпуса поплавков, мостик сверху и
снизу, крыша рубки обшиваются 6-миллиметровой фанерой.
Прочность обшивки, особенно необходимая при посадке на мель и ударах о
камни, может быть повышена за счет оклейки корпуса и поплавков двумя
слоями стеклоткани на полиэфирной или эпоксидной смоле. В этом случае
днище может быть зашито 6-миллиметровой фанерой. Однако вес корпуса при
этом увеличится.
Постройка тримарана по этапам показана на рис. 287-289. Все его основные
связи можно сделать из цельных сосновых брусков, кроме киля и форштевня.
Киль целесообразно склеить по высоте из трех-четырех брусков, которые
предварительно должны быть изогнуты по форме, заданной теоретическим
чертежом. Это не только упростит его изготовление, но и повысит
прочность за счет исключения косослойных участков. Таким же образом
делаются и форштевни. Шпангоуты вытесываются из цельной доски по форме,
показанной в сечениях конструктивного чертежа.
Сборка корпуса и поплавков тримарана ведется в перевернутом положении.
На стапеле выставляются собранные шпангоутные рамки и переборки, к
которым затем крепится продольный набор и обшивка. Стыки днищевой и
бортовой обшивки следует разносить по длине корпуса, а на переборках
смещать от наиболее опасных сечений.
Поперечные балки изготовляются отдельно и обшиваются (на 3-м и 5-м
шпангоутах) со стороны поплавков до конца, а со стороны корпуса - до
среднего листа обшивки переборки.
Готовые корпус и поплавки переворачиваются в нормальное положение -
килем вниз, устанавливаются точно по разметке друг относительно друга и
фиксируются в таком положении временными креплениями. Далее
целесообразно поставить концевые балки мостика, положить листы его
нижней обшивки и прикрепить их к стрингерам корпуса и поплавков, Затем к
концевым балкам нужно прикрепить днищевой стрингер мостика, который
предварительно должен быть изогнут по концам по формеизгиба обшивки. После этого можно устанавливать поперечные балки.
Затем выставляется палубный набор, стойки и балки рубки и крепится
обшивка мостика, палубы и крыши рубки.
Операции по соединению элементов набора и обшивки, окраска и отделка
тримарана не отличаются от описанных в главе 2 для обычных судов. То же
можно сказать о конструкции парусного вооружения.
Во всех случаях при постройке тримарана надо помнить, что конструкция
его должна быть не только прочной, но и легкой. Перевес в 250- 300 кг
может значительно ухудшить ходовые качества тримарана либо заставить
уменьшить количество оборудования и припасов, которые -нужны в плавании.
Желательно все металлические предметы оборудования сделать из
алюминиево-магниевого
сплава, к тому же они не будут и корродировать. Однако при этом, во
избежание электрохимической коррозии, нельзя одновременно устанавливать
медный крепеж, а нужно использовать стальной, оцинкованный.
