.

Вы здесь

Проект мореходного катера «Кальмар»

Проект мореходного катера «Кальмар»

20.03.2009 Автор: 0 1662

Мореходный каютный катер Кальмар

«Кальмар» может быть использован и с двумя подвесными моторами «Вихрь». В этом случае на освободившемся месте можно оборудовать дополнительно две спальные койки, увеличить кокпит.

Когда турист, путешествующий по реке, выходит в открытое водохранилище, большое озеро или море, ему очень часто приходится переоценивать качества своего судна. Быстроходный и, казалось бы, безупречный во всех отношениях катер становится на волнении плохо управляемым, сильно бьет о волну днищем, на обычно сухую палубу вкатывается вода. Приходится снижать скорость, изменять курс или даже подолгу отстаиваться в тихой бухте в ожидании благоприятной погоды.

Понятно, что невозможно создать универсальный катер, обладающий одновременно и высокими ходовыми, и высокими мореходными качествами. Мореходность не дается даром: надо или жертвовать скоростью на тихой воде, или еще больше увеличивать мощность двигателя, чтобы как-то компенсировать эту потерю скорости.

Скорость нашего катера «Кальмар» может показаться недостаточно высокой — она ниже чем у многих речных катеров — но это окупается мореходными качествами, необходимыми при плавании на «большой» воде. Достаточно сказать, что на таком катере можно при волне высотой до 1,5 м идти, не снижая оборотов двигателя и не особенно заботясь о курсе по отношению к ходу волн. Правда, это было проверено нами не на самом «Кальмаре», который еще не построен, а на других катерах, но они имели такие же обводы и близкие размерения.

Что же обеспечивает высокую мореходность катера? Прежде всего обводы корпуса. На теоретическом чертеже видно, что корпус катера сравнительно острый, с соотношением длины к ширине, равным 3,1 и коэффициентом общей полноты d = 0,355. Острые у киля, глубоко погруженные шпангоуты носовой части легко и мягко разрезают волну, благодаря чему существенно снижается сила ударов о волну при ходе на полной скорости. Высоко поднятая у форштевня скула способствует уменьшению брызгообразования, а развал носовых шпангоутов в надводной части и высокий борт обеспечивают хорошую всхожесть на волну.

У транца днище такое же, как у большинства речных катеров, — с небольшой килеватостью и параллельной ватерлинии скулой. На таком сравнительно плоском днище развивается гидродинамическая подъемная сила, достаточная, чтобы вывести катер на режим глиссирования при мощности двигателя 70 л. с. и препятствовать чрезмерному ходовому дифференту при менее мощной установке.

Чтобы избавиться от рыскливости на волнении, свойственной катерам с плоской транцевой кормой, к килю прикреплен плавник-стабилизатор (при установке двигателя 70 л. с. и более стабилизатор не нужен).

Основные идеи, заложенные в проект «Кальмара», это обеспечение высокой мореходности и возможность установки любого двигателя мощностью от 25 до 70 л. с. В связи со вторым условием потребовалось спроектировать обводы корпуса так, чтобы на малой скорости (20—30 км/час) сопротивление воды было бы меньше, чем у обычного глиссирующего катера. С этой целью транец погружен сравнительно неглубоко под ватерлинию, а днищу придан плавный подъем к корме.

Основные данные катера
Длина наибольшая, м 6,5
Длина по КВЛ, м 6,0
Ширина наибольшая, м 2,10
Ширина по скуле, м 1,95
Высота борта на миделе, м 1,10
Осадка по КВЛ, м 0,40
Водоизмещение при осадке по КВЛ, т 1,70

На базе основного описываемого варианта катера, корпус которого может быть построен из любого материала, кроме фанеры, можно построить несколько других вариантов, отличающихся расположением и типом механической установки, планировкой кают и оборудованием. На публикуемых чертежах показан вариант с двигателем от автомобиля «Москвич-407», Привод на гребной винт осуществляется через коробку передач, служащую для осуществления реверса (заднего хода) и откидную поворотную угловую колонку конструкции С. И. Истратова. От этого варианта практически не будет отличаться и вариант с угловым редуктором, но в этом случае потребуется установка руля и кронштейна гребного вала.

Таблица плазовых ординат №1 катера Кальмар

Таблица плазовых ординат №2 лодки Кальмар

Таблица плазовых ординат

 

Планировка катера рассчитана на комфортабельное путешествие экипажа из трех-четырех человек. На ночь доска стола в каюте перекрывает пространство между диванами и получаются спальные места для трех человек. Еще двое могут расположиться на ночь в корме, на крышке моторного люка, но для этого понадобится хороший тент, надежно защищающий от дождя и ветра. Если отказаться от гальюна, можно разместить третью койку в «гробу» у кокпита по левому борту.

Теоретический чертеж катера Кальмар

Теоретический чертеж.

Коэффициенты полноты по КВЛ: б=0,355, а=0,83, в=0,0478. Отстояние центра величины от миделя хс=-0,50м. Расстояние между теоретическими шпангоутами 600мм, между ватерлиниями 100мм. Погибь бимсов 1/2B. Размеры уточнить по плазу.

Общее расположение катера Кальмар

Общее расположение катера Кальмар

I — форпик - шкиперская кладовка, II —кладовая сухой провизии, III — кладовая мокрой провизии, IV — каюта, V — гальюн, VI — платяной шкаф, VII — кокпит, VIII — пост рулевого, IX — камбуз, X — моторный отсек.

1 — носовая швартовая утка, 2 — рейлинг, 3 — форлюк, 4 — поручень, 5 — стойка топового огня, 6 — топовый огонь, 7 — щиток приборов, 8 — штурвал, 9 — сиденье рулевого, 10 — шкафчик, 11 — кормовой рейлинг, 12 — откидная колонка, 13 — двигатель, 14 — топливная цистерна, 15 — ступенька-рундук, 16 — съемный стол, 17 — диван-койка, 18 — цистерна пресной воды, 19 — штурблок, 20 — ящик с инструментом, 21 — аккумулятор, 22 — осушительный насос, 23 — масленка, 24 — ящик с запчастями, 25 — мойка, 26 — плитка, 27 — газовый баллон, 28 — камбузный стол, 29 — шкаф для непромокаемой одежды, 30 — входная дверь, 31 — дверь в гальюн, 32 — плафон, 33 — горловина налива топлива, 34 — унитаз, 35 — гакабортный огонь, 36, 38 — огнетушитель, 37 — вешалка, 39 — крышка люка.

 
Конструктивный чертеж корпуса


Конструктивные шпангоуты

 
Спецификация деталей корпуса

(Большой формат)

Пост рулевого и камбуз размещены в открытом кокпите. Можно конечно и их закрыть рубкой, но в этом случае увеличится парусность катера и повысится его центр тяжести, что вызовет ухудшение мореходных качеств. Достаточно надежным, легким и, к тому же, простым в изготовлении укрытием будет складной тент из прорезиненной ткани и дюралевых труб.

Моторный отсек отделен от остальных помещений катера водонепроницаемой переборкой; такая же переборка выделяет форпик. Эти переборки обеспечивают непотопляемость катера в случае пробоины или водотечности в каком-либо отсеке, поэтому при постройке необходимо позаботиться о том, чтобы они были водонепроницаемыми не только по названию, но и на самом деле. Форлюк, показанный на чертежах, можно заменить люком в носовой переборке.
 

По приведенным конструктивным чертежам катер может быть построен без применения до сих. пор еще дефицитных водостойких фанеры и клеев. Правда, рейки и доски — не лучший вариант с точки зрения обеспечения минимального веса, поэтому, если есть возможность, рекомендуется применять фанеру для изготовления переборок, палубы, рубки, крышек моторного люка и внутреннего оборудования.

Форштевень собирается на болтах из трех заготовок, вытесанных по шаблонам из дубового бруса сечением 100X120 (но еще лучше, если удастся склеить форштевень цельным по длине из пакета тонких досок). Части форштевня соединяются врезкой в замок. Сопрягаемые поверхности тщательно пристрагивают и перед сборкой промазывают густым суриком. После затягивания болтов полезно по линиям сопряжения поставить так называемые стопватеры. Для этого сверлят отверстия диаметром 10—12 мм и в них плотно забивают (на краске) конусные стержни из твердого дерева. Стопватеры создают дополнительное натяжение в замках и предотвращают водотечность.
 

Общий вид катера.

До сборки корпуса необходимо изготовить 11 шпангоутных рамок. Детали шпангоутов вырезают из реек, кницы — из фанеры толщиной 4 мм или из легкого сплава. Лучше поставить кницы с обеих сторон шпангоута и соединить их сквозными заклепками. Для сборки шпангоутов нужно вычертить на листе фанеры их очертания в натуральную величину (полностью, в обе стороны от ДП) с учетом толщины обшивки.

Если нет фанеры, транец и переборки собирают из двух взаимно перпендикулярных слоев досок толщиной 6—8 мм с прокладкой между ними прокрашенной плотной ткани. Доски по пазам должны быть тщательно подогнаны, а впоследствии прошпаклеваны. Оба слоя переборки проклёпываются между собой часто поставленными заклепками диаметром 3—4 мм. Транец может быть изготовлен плоским, хотя это несколько ухудшит внешний вид катера и прочность транца.

Сборку корпуса «Кальмара» удобно вести килем вниз, установив закладку-киль с форштевнем — на стапеле. Затем к килю при помощи стальных угольников-коротышей крепят, установив точно по разметке, шпангоутные рамки и раскрепляют их временными распорками к стапелю и полу. При этом необходимо проверять вертикальность установки шпангоутов (по отвесу), правильность положения контрольной ватерлинии на каждом шпангоуте в одной горизонтальной плоскости (с помощью шлангового уровня) и размер шпации по обоим бортам. Теперь можно приступать к врезке скуловых брусьев и внутренних привальных брусьев. Брусья эти можно склеить из двух тонких реек; так их легче будет подогнуть по месту. Все кромки набора, прилегающие к обшивке, малкуют, т. е. срезают угол на плоскость прилегания обшивки. К форштевню и транцу продольный набор крепят также при помощи стальных угольников.

Обшивать катер рейками 20X60 начинайте с бортов, от палубы к скуле. Подробно этот процесс описан в 9 выпуске сборника. Когда борта будут обшиты полностью, корпус приобретет достаточную жесткость; можно будет шпангоуты освободить от распорок и, перевернув катер килем вверх, начать обшивку днища от киля к скулам одновременно на обоих бортах. Готовую обшивку прострагивают до толщины 16—18 мм.

Фундамент под двигатель собирается из двух продольных балок из фанеры толщиной 10 мм (или доски 30 мм) и стального угольника под лапами двигателя. Если будет применен угловой редуктор или установлен двигатель не от «Москвича-407», а какой-либо другой марки, придется вычертить эскиз установки двигателя, наметив новое положение линии гребного вала и фундаментных балок. Последние следует заготовить с припуском 15—20 мм по нижней кромке. Затем, установив каждую балку в моторном отсеке на свое место так, чтобы ее верхняя кромка была строго параллельна положению, полученному по эскизу, их нижние кромки причерчивают точно по обводу днища (для этого пользуются циркулем или рейсмусом). Причерчивать нужно с той стороны балки, которая обращена к диаметрали, так как для плотного прилегания балок к обшивке по нижней кромке нужно будет снять малку. Фундамент надежно крепится к транцу и переборке на шп. 7,5.

Бруски для крепления цистерн, коек, шкафов и т. п. подгоняются по месту. Сборку палубь» следует начать с врезки в бимсы карленгсов и настила бортовой опалубки из реек 18X60. В бимс шп. 2 и в карленгсы палубы врезают стреловидные карленгсы лобовой стенки рубки и зашивают рейками носовую часть палубы. Обработав теперь внутренние кромки карленгсов под угол 5° к вертикали, к ним крепят на шурупах комингсы рубки и моторного люка.

Для монтажа рубки между шп. 3 и 4 следует установить временную рамку, к которой крепятся шельфы / крыши рубки. Крыша набирается из реек 10X60 (или фанеры толщиной-5 мм), которые прибиваются к переборкам на шп. 5 и 6 и к бимсу временной рамки. Затем устанавливается лобовая стенка рубки и стойка для крепления стекол. Всю конструкцию следует делать по возможности легкой, так как от этого зависит остойчивость катера. Соединительные угольники и кницы надо изготовить из легкого сплава.

Палубу и крышу рубки шпаклюют по пазам, покрывают слоем жидкой суриковой шпаклевки и прочной тканью (парусиной). Края ткани загибают на борта и крепят на привальном брусе стальной полосой. У комингсов рубки ткань загибают наверх и прижимают штапиками. Для покрытия палубы и рубки можно использовать и стеклопластик.

Катер будет служить дольше, если его корпус оклеить двумя слоями стеклоткани на полиэфирной смоле или миткалем на клее ВИАМ Б-3. После оклейки корпуса устанавливают на место скуловые брызгоотбойники, внешние привальные брусья, фальшкиль и плавник. Все эти детали желательно защитить металлической полосой.

На катере могут быть установлены двигатели от автомобилей «Москвич» (моделей 407, 408, 402), «Победа», «ГАЗ-69». Для установки на катере любого из них необходимо сделать охлаждаемый водой коллектор газовыхлопа двигателя и змеевик охлаждения масла в карг тере. Подробно способы конверсии двигателей рассмотрены в книге В. А. Лазарева «Автомобильные двигатели в катеростроении» (изд-во «Судостроение», 1964 г.). Желательно смонтировать двухконтурную систему охлаждения, которая гарантирует от засорения межрубашечное пространство двигателя и исключает его перегрев вследствие этого, В простейшем виде водо-водяной холодильник может быть сделан из нескольких трубок, закрепленных снаружи днища катера параллельно килю (см. 10 выпуск сборника).

В седьмом выпуске сборника были приведены детальные чертежи углового редуктора, который может быть использован с упомянутыми двигателями в комплекте с коробкой передач.

Запас топлива размещается в цистерне емкостью 120 л под кокпитом. По бортам от цистерны имеется достаточно места для дополнительного запаса топлива и масла в канистрах. Топливный трубопровод монтируется из медных или алюминиевых трубок, соединяемых на штуцерах и дюритах. Выхлопной трубопровод выводится в транец выше ватерлинии. Желательно сделать «гусек» (колено) таким образом, чтобы вода не смогла попасть в двигатель при волнении или случайном дифференте катера. Вблизи выходного отверстия в выхлопной трубопровод вводится выход охлаждающей воды; это намного снижает шумность работы двигателя. Газовыхлоп следует изолировать асбестом.

Несколько слов о выборе элементов гребного винта и его числа оборотов. При использовании автомобильной коробки передач следует использовать вторую передачу, снижающую число оборотов гребного вала до 1200—1900 об/мин. Использовать двигатель на прямой передаче нецелесообразно, так как, во-первых, гребной винт не разовьет достаточного упора, чтобы можно было использовать полностью мощность двигателя, а во-вторых, при переключении на задний ход число оборотов винта уменьшается примерно в три раза и катер практически будет лишен заднего хода. При использовании второй передачи соотношение оборотов переднего и заднего хода обеспечивает нормальный задний ход при выбранных элементах гребного винта. Правда, шестерни второй передачи в автомобильной коробке не поэтому желательно их заменить более широкими.

При установке колонки следует иметь в виду, что зазор между лопастью винта и нижней поверхностью антикавитационной плиты не должен превышать 2% диаметра винта, иначе лопасти будут засасывать воздух и винт начнет кавитировать. Поэтому в размеры корпуса колонки нужно внести соответствующие поправки.

Двигатель следует эксплуатировать на мощностях, пониженных примерно на 20%, по сравнению с максимальными, используемыми на автомобиле. Следует помнить, что на катере двигатель работает на более тяжелом режиме и, в отличие от автомобиля, с постоянной нагрузкой. Рекомендуется ограничить число оборотов двигателя «МЗМА-407» значением 3300 об/мин (что соответствует мощности 35 л. с), двигателя «М-20В» — 2700 об/мин (40 л. с.). Гребной винт надо сделать трехлопастным, с дисковым отношением А/Аd =0,55, с сегментным профилем лопастей.

При использовании второй передачи (число оборотов гребного винта для «МЗМА-407» 1900 об/мин, для «М-20В»— 1540) винт должен иметь соответственно диаметр 320 и 370, а шаг 270 и 330 Мм. Скорость катера с первой установкой («МЗМА-407») будет около 20 км/час, со второй — около 24 км/час.

Указанные скорости могут быть достигнуты при условии, если полный вес катера с полезной нагрузкой не превышает 2 т.

Гребной винт рекомендуется изготовить больше расчетного по диаметру на 5—7% для того, чтобы впоследствии, постепенно срезая этот припуск на нужную величину, добиться полного соответствия винта механической установке.

В.И. Васильев
Журнал КиЯ №13 1968г

Boatportal.ru

logo