«Скат» - тримаран из стеклопластика

Главная Проекты

Д. А. Курбатов «Катера и яхты» №6 (70) ноябрь-декабрь 1977г

«Скат» - тримаран из стеклопластика

За последние годы значи­тельно увеличился выпуск различного рода стеклотканей и синтетических смол, поэтому в ряде случаев эти ма­териалы оказываются более доступ­ными для судостроителей-любителей, чем водостойкая фанера или легкие сплавы.

По существу, подавляющее боль­шинство легких глиссирующих мото­лодок строится любителями уже не с чисто фанерной или деревянной об­шивкой, а с последующим оклеива­нием наружных поверхностей защит­ным слоем стеклопластика той или иной толщины. Нередко этот слой не только выполняет функции защиты от влаги, солнца и механического изно­са, но и начинает играть важную, а то и основную роль в обеспечении прочности и водонепроницаемости корпуса. В подобных композитных конструкциях сравнительно тонкая фанерная или выполненная из других листовых материалов (вплоть до во­достойкого картона или оргалита) обшивка является уже оформителем обводов корпуса — формообразующей основой для выклейки стеклопластиковой обшивки.

Предлагаемый вниманию самодея­тельных судостроителей проект про­гулочного и рыболовного тримарана «Скат» рассчитан именно на построй­ку единичных корпусов композитной конструкции по упрощенной техноло­гии; образующие стеклопластиковую обшивку слои стеклоткани укладываются на пенопласт. Благодаря тому, что пенопласт обрабатывается легко, удается воспроизвести довольно сложные формы корпуса с тримаранными обводами. Это и даст возмож­ность обойтись без изготовления до­полнительной оснастки — матрицы или пуансона.

Не исключена, однако, возмож­ность, что несколько любителей объ­единят усилия и решат строить одинаковые лодки по традиционной и характерной для серийного производ­ства технологии — выклеивая их в матрице или на пуансоне. Тогда про­ще и дешевле будет воспользоваться технологией, подробно описанной во втором издании книги «15 проектов судов для любительской постройки» (Л., «Судостроение», 1975 г.: см о по­стройке мини-яхты «Калан»). К сло­ву сказать, с содержанием этой книги будет полезно ознакомиться всем, для кого «Скат» будет первой само­стоятельно построенной лодкой.

Принципиально процесс постройки корпуса «Ската» мало отличается от обычной технологии изготовления лодки с фанерной обшивкой. Точно так же перед общей сборкой необхо­димо вычертить в натуральную вели­чину шпангоуты и форштевень, со­брать узлы шпангоутов, заготовить рейки для продольного набора. На­бор выставляется на стапеле. Борта, настил палубы, транец и наклонные участки скулы предварительно обши­ваются листовым «оформителем», лучше всего — тонким стеклотекстолитом, который будет обеспечивать хорошую адгезию с наклеиваемой стеклотканью.

Для получения обводов днища, об­разуемых криволинейными поверхно­стями, промежутки между шпангоу­тами закладываются пенопластовыми брусками, затем наружная поверх­ность слоя пенопласта обрабатывает­ся — материал снимается вровень с кромками шпангоутов и продольного набора. Последующая оклейка кор­пуса снаружи несколькими слоями стеклоткани на эпоксидном связую­щем позволяет получить монолитную и прочную обшивку.

Разумеется, качество наружной поверхности будет несколько хуже, чем при формовании стеклопластикового корпуса в матрице, но при тща­тельной обработке пенопласта и по­следующей шпаклевке и полировке обшивки оно может быть таким же, как у деревянного корпуса.

Несколько слов о характерных чертах и качествах будущего судна. «Скат» обладает всеми достоинствами и недостатками, присущими трехкилевым глиссирующим корпусам. При сравнительно малых — «эконо­мичных» размерениях лодка вмести­тельна и остойчива, хорошо держит­ся на волне высотой до 0,7 м. Она непотопляема (благодаря пенопла­сту); в аварийном состоянии «Скат» будет поддерживать на плаву всех четырех своих пассажиров. Для безопасного использования на сравнительно большой волне, особенно на малой скорости (или в случае выхо­да из строя двигателя), когда судно не имеет обычного ходового диффе­рента на корму и нос опускается вниз, кокпит защищен от заливания волнорезом, изготовляемым из орг­стекла и надежно прикрепляемым к жесткому трубчатому ограждению — релингу. С кормы корпус имеет само­отливную нишу для подвесного мото­ра и закрыт кормовой палубой. Для получения оптимальной центровки при неполной нагрузке (один-два человека) сиденье рулевого смещено в нос; за его спинкой оборудуется отсек для размещения запасов бен­зина, инструмента и предметов снаб­жения.

Основные данные лодки

Длина наибольшая 3,6 м

Ширина наибольшая 1,45м

Ширина по скуле на транце    1,14 м

Высота борта на миделе 0,59м

Вес оборудованной лодки 105кг

Пассажировместимость 4чел

Максимальная допустимая мощность подвесного мотора 25 л. с.

Скорость с подвесным мотором «Нептун-23», км/ч:

Максимальная 42

 с полной нагрузкой 35

Предлагаемая планировка остав­ляет свободной большую часть кок­пита, но не исключен вариант и с традиционным размещением водителя впереди — сразу за высоким ветро­вым стеклом, однако при этом при плавании в одиночку (или даже вдвоем) скорость лодки несколько снизится вследствие уменьшения диф­ферента.

Большой формат чертежа для печати

Обводы днища выполнены выпукло-килеватымц по аналогии с полу­чившими широкую известность лодка­ми типа «Бостонский китобои». Опыт эксплуатации подобных судов пока­зал, что, несмотря на малую килеватость днища в кормовой части, удар­ные перегрузки при ходе на волнении на них сравнительно невелики, и в то же время отсутствует обычная для лодок с глубоким V валкость на сто­янке: на тот же «Скат» можно будет влезать прямо через борт, не опасаясь опрокинуть или залить лодку. Кроме того, лодки с такими обвода­ми обладают лучшей приемистостью и способностью сохранять скорость при увеличении нагрузки.

Большой формат чертежа для печати

Схема общего расположения и конструкции корпуса.

1 — швартовная утка; 2—стекло-брызгоотбойник, б=5/8; 3 — релинг из трубы 22X2, легкий сплав или латунь; 4 — пульт управления, фанера б = 4/6; 5 — коробка ДУ газа и реверса подвесного мотора;

6 — кормовая банка  25X380X1400, сосна; 7 — спинка, 6X350X1250, фанера;   8 — ниша подвесного   мотора, стеклопластик б = 3; 9 — кормовой блок пенопласта; 10 — крышка багажника, стеклопластик 6=2,5; 11 — мягкая подушка, поролон б = 40 в чехле из текстовинита;  12 — пайол из планок 12 X 80

тли из фанеры б=6/8; 13— носовая банка, 25X380X1400; 14 — «мокрый» угольник (4—6 слоев стеклоткани на эпоксидном связующем); перекрой   40—60 мм; 15— подкладка под струбцины мотора,   фанера б=8/12; 16 — подмоторная доска, 22X220X550; 17 — транец, стеклотекстолит,

обклеенный снаружи стеклотканью до общей толщины 4 мм; 18 — киль, 22X40; в носовой части склеить с форштевнем; 19 — ребро транца 22X15041050, сосна; 20 — обклейка старнкиицы, 4 слоя стеклоткани; 21 —заполнитель старнкннцы, твердый пенопласт, б=40;  22 — оформитель борта, пенопласт;

23 — обклейка борта,  4 слоя  стеклоткани; 24 — шп. № 5, фанера;  25 — рейка 20X20; 26 — обклейка    пенопласта стеклотканью; 27 — бруски из пенопласта; 28 — шп. № I, фанера; 29 — рейка  20X20;   30 — шп. №4, фанера;  31 — обклейка корпуса   снаружи; 32 — киль спонсона,  склеить  из двух реек 12X25;    33 — полоса из стеклотекстолита, б=1,5/2; 34— рейка 15X15; 35 — рейка по линии слома борта, 20X20; 36 — стеклотекстолитовая обшивка борта б=1,5/2; 37 — привальный брус 20X20; 38 — шп.№2, фанера; 39 — накладка продольного редана, пенопласт; 40 — буртик, легкий  сплав или латунь 2X25;  крепить шурупами к дет. 37.

Большой формат чертежа для печати

Большой формат чертежа для печати

Сечения ПО шпангоутам и транец.   Обозначении — см. схему общего расположения

Несколько конкретных советов по упрощенной технологии изготовления корпуса.

Шпангоуты выпиливаются из фа­неры толщиной 8—12 мм. Можно склеить заготовки из двух-трех слоев фанеры толщиной 4—6 мм, а верхние части шпангоутов для экономии сде­лать в виде накладок на нижние (см. вид «К» на сечениях корпуса). Если строителю но удается достать водостойкую авиационную или бакелизи-рованную фанеру, рекомендуется при­менять фанеру марки ФСФ или декоративную. Клеить лучше тем же свя­зующим, которое будет использовать­ся для формования наружной обшив­ки из стеклопластика.

Конструкция носовой (а) и кормовой (б) частей корпуса мотолодки.

1—стапель: 2—бруски из пенопласта:  3—палубный шаблон 4—носовой блок пенопласта;

5—стойка крепления шпангоута к стапелю, 28X28; 6 —шпангоут № I; 7—киль спонсона 8 — рейка по линии слома; 9 — привальный брус; 10—стеклотекстолит, б=1,5/2; 11 — стеклоткань; 12—киль; 13—накладной редан из пенопласта; 14—транец из стеклотекстолита; 15—подмоторная ниша, стеклопластик б=00; 16— пенопластовый оформитель; 17—кормовой блок пенопласта; 18 — шпангоут № 6; 19 — пенопластовый оформитель борта; 20—бимс 22X75, сосна; 21 — ребро люка, 22X35, сосна; врезать в полдерева в бимсы; 22— палубный настил, стеклотекстолит 6= 1,5н-2; 23—«мокрый» угольник, полоса 100 мм; 24—обклейка стеклотканью.

Форштевень вырезается из фанеры либо выклеивается из пакета тонких реек по шаблону-цулаге. Стапель для сборки корпуса в положении вверх килем изготовляется из двух парал­лельно установленных на ребро полуторадюймовых досок. Полезно сразу же заготовить лекала, задающие очертания носа и кормы лодки в пла­не, и закрепить их вместе со шпан­гоутами на стапеле.

Рейки продольного набора крепят­ся к шпангоутам шурупами (при по­мощи угольничков, согнутых из 2-миллиметровой стали) или просто 2-миллиметровой проволокой, пропу­скаемой в отверстия, просверленные в рейке и шпангоуте.

Бруски для заполнения шпаций на днище выпиливают из плит пенопла­ста (марки ПС-4) толщиной 60— 120 мм. Годится и пенопласт других марок, если только он достаточно плотен для обычной обработки стро­ганием и обладает малым удельным весом. (Следует учесть, что некото­рые марки пенопластов растворяются стиролом, входящим в состав поли- эфирной смолы, и применять клей или связующее на основе этой смолы бу­дет нельзя.) По длине бруски подго­няют таким образом, чтобы они вхо­дили в шпацию плотно и с неболь­шим натягом. Смазав соприкасаю­щиеся боковые поверхности и оба торца клеем (лучше всего использо­вать эпоксидный клей или ВИАМ Б-3), бруски вкладывают в шпации, обеспечивая плотное прилегание од­ного к другому. Чтобы они не смеща­лись друг относительно друга по вер­тикали, желательно крепить их дере­вянными шпонками диаметром 8— 10 мм, вставляемыми в заранее про­сверленные отверстия в каждой паре соседних брусков.

Выпуклый транец с закруглением бортов, показанный на чертежах, наи­более полно соответствует общему архитектурному решению судна, но требует известных затрат труда на изготовление. Оформить кормовые углы корпуса помогают блоки пено­пласта, которые обрабатываются по радиусу. Выпуклость стеклотекстолитовому транцу придается благодаря установке ребра 19, которое крепится заранее — при сборке узла вместе с подмоторной доской 16. Блоки пено­пласта ставятся на стапель с по­мощью вспомогательных реек и за­крепляются к продольному набору круглыми деревянными  шпонками на клею. Дополнительно всю корму не­обходимо стянуть прочным шнуром. После предварительной обработки блоков к ним приклеивается заготов­ка транца; концы ребра 19 врезают­ся в пенопласт.

После полимеризации клея и уста­новки на место листовых оформителей борта и скулы, когда основа буду­щего корпуса приобретает достаточ­ную жесткость, можно приступать к обработке пенопластовой наружной поверхности днища. Делать это мож­но рубанком, располагая его железку при строгании под углом 45° к напра­влению строжки. Многие любители грубую обработку делают специаль­ным инструментом — «теркой»: слегка выпуклой пластиной из миллиметро­вой стали с грубо пробитыми в ней отверстиями. Необходимы также раш­пили и грубая шкурка для доводки поверхности. Контроль обводов осу­ществляется непосредственно по кром­кам набора.

Перед выклейкой наружной об­шивки все текстолитовые поверхно­сти нужно прошкурить для лучшей адгезии, очистить от пыли и жировых пятен; в носовой части надо заранее приклеить оформитель для продоль­ного редана. Пенопластовые поверх­ности полезно предварительно — за пару часов до оклейки   стеклотканью — покрыть тонким слоем свя­зующего.

Для формования корпуса исполь­зуется стеклоткань сатинового пере­плетения АСТТб-С2 или стеклосетка ССТЭ-6; можно применять и некото­рые марки электроизоляционных тка­ней, если только они уже не пропи­таны смолами. Подробно о выборе тканей, приготовлении связующего и технологии оклейки корпусов расска­зано в упомянутой книге «15 проек­тов» и в справочнике «300 советов по катерам, лодкам и моторам».

Обычно требуется уложить четыре-пять слоев стеклоткани. По всем трем килям, учитывая повышенный износ выступающих кромок, рекомен­дуется проложить дополнительно пару слоев — узких лент стеклотка­ни. На транце необходимо уложить шесть — восемь слоев стеклоткани, причем на скруглении в месте пере­хода бортов в транец это количество должно удваиваться: ткань каждого слоя с борта перепускается на тра­нец, а с транца — на борт.

Через сутки после оклейки корпус можно снимать со стапеля и, устано­вив на кильблоки, приступать к вну­тренней обработке поверхности дни­ща и оформлению палубы. В местах, где возможен износ пенопласта — в кокпите, кормовом багажнике (пено­пласт не любит бензина!), его необходимо оклеить одним-двумя слоями стеклоткани.

По верхней кромке бортов при­клеиваются бруски пенопласта, не только придающие бортам жесткость, но одновременно обеспечивающие остойчивость лодки в затопленном со­стоянии. Без этого запаса плавуче­сти, расположенного наверху по пе­риметру борта, лодка может легко перевернуться, так как основной объ­ем плавучести оказывается сосредо­точенным на днище.

После обработки кромки борта в пенопласт врезают бимсы кормовой палубы, заготовляют листы настила из стеклотекстолита или тонкой фа­неры и устанавливают их на место на клею и шурупах. К транцу палубу приформовывают с помощью «мок­рых» угольников — полос из стекло­ткани шириной 80—100 мм, перекры­вающих кромки обшивки транца и палубы. Пенопласт сверху оклеивают тремя слоями стеклоткани.

Ящик подмоторной ниши целесо­образно формовать отдельно на пу­ансоне, который несложно изготовить из реек и отходов фанеры. Перед выклейкой ниши из пяти-шести слоев ткани пуансон нужно вставить в от­верстие палубы в корме, чтобы убе­диться в плотном прилегании всех фланцев будущего ящика к палубе и транцу. Эти фланцы впоследствии приклеивают к корпусу и обформовывают «мокрыми» угольниками.

После этого можно окончательно оклеить четырьмя слоями стеклотка­ни носовой и кормовой участки палу­бы, перепуская края стеклоткани на борта. Все поверхности с засохшей смолой и стеклотекстолит обязатель­но прошкуриваются.

Количество слоев стеклоткани строитель должен уточнить сам, ис­ходя из ее толщины и толщины ис­пользуемого стеклотекстолита (фане­ры) . Важно, чтобы толщина стекло-пластиковой обшивки на днище была не меньше 2,5—3 мм, а на бортах и палубе вместе с текстолитом — около 3 мм.

Напомним, что окраску корпуса можно выполнить на основе того же связующего, которое использовалось для оклейки, добавив в него пигмент соответствующего цвета. На бортах по кромке стеклоткани, спущенной с палубы, следует закрепить декоратив­ную накладку из полированной алюминиевой или латунной полосы, либо использовать какой-нибудь из подхо­дящих пластиковых профилей.

Все фанерные детали внутри лод­ки покрывают жидким связующим или окрашивают. Особенно нуждают­ся в подобной защите от влаги откры­тые кромки фанерных шпангоутов, которые лучше всего оклеить узкой полоской стеклосетки.