|
Свистя и завывая, колючий ветер старается свалить человека, закружить, засыпать. Буран вырывает лыжные палки, забирается в неприметные щели одежды, перехватывает дыхание...
Наваливаясь всем корпусом на упругие волны ветра, с трудом переставляя лыжи, человек продолжает идти. За спиной уже более тридцати километров, уже совсем близко. Но последние шаги особенно трудны. Врезает-ся ремень медицинской сумки, от напряжения кровь стучит в висках, смерзшаяся прядь волос мешает смотреть вперед.
Но вот прямо перед человеком из снежной мглы выросла полузасыпанная стена строения, рядом еще и еще. А вот и медпункт!
Человек оставил в сенях лыжи, вошел в дом, зажег керосиновую лампу и, не раздеваясь, вяло сел на табурет: все мускулы сковала непреодолимая усталость. Человек медленно откинул капюшон меховой куртки, и по плечам рассыпались белокурые волосы. Врач, сделав сложную операцию, выполнил свой долг и теперь может отдохнуть. Дотянулась до батарейного приемника — послышались звуки музыки, а потом голос диктора:
— Продолжаем концерт по заявкам. По просьбе врача из Заполярья Татьяны Дмитриевны...
Женщина встрепенулась. Да, это она заказывала «Лебединое озеро»!
Нетопленная комната заполнилась музыкой бессмертного Чайковского. Стало уютнее, теплее... Но не успели прозвучать последние аккорды концертного рояля, как дверь распахнулась, и в комнату шагнул запорошенный снегом человек.
— Здравствуй, Татьяна Дмитриевна! Тебе надо быстро бежать на восьмой участок, мальчишка у Муратова совсем плохой. Весь, как костер, горячий и какие-то шурлы-мурлы говорит, сам шайтан не разберет!
Тяжело встала, надела капюшон, сумку через плечо.
— До восьмого участка двадцать шесть километров... По хорошему насту и на свежие силы — это часа три, а в пургу... сказать трудно. Сами-то по какому маршруту?
— Да я на второй участок. Телеграмма срочная. К утру добежать надо. Уйдет адресат капканы проверять, тогда моя совсем пропадал будет, километров шестьдесят за ним протопать придется!
— А вы нарты запрягать пробовали?
— Ай! Ай! Зачем говоришь? Собака на брюхе лежит, ногами
под снегом болтает, все лапы в кровь издерет. Сама ругать будешь!
— Да, наша санитарная упряжка уже полторы тонны рыбы в этом месяце съела, а из-за погоды ни одного выезда не сделала... Эх, придумали бы нам каких-нибудь моторных собак со стальными лапами! Залил бензин и поехал!
— Ну что ты! Бензомоторный собак совсем не может быть...
— Ну ладно! Поживем — увидим, а сейчас в путь: нас люди ждут!
* * *
Ну что ж, ребята, оставим пока наших тружеников ледового Севера в их героических буднях и перенесемся мысленно под Москву, в город Новые Мытищи. Там в одном из пустых классов школы № 6 по вечерам часто собираются ребята. Это ученики восьмых классов, мальчики и девочки, любители техники. Они создали у себя в школе юношеское конструкторское бюро.
В горячих спорах незаметно летит время. Сейчас эти ребята как раз думают о Татьяне Дмитриевне и ее друзьях — охотниках, врачах, почтальонах, обходчиках, полярниках. Скажу вам по секрету, что они и сами не прочь прокатиться «с ветерком» по снежному полю вокруг Новых Мытищ, перед носом у мальчишек и девчонок из других классов. Правда, не на моторной собаке со стальными лапами (как в шутку мечтала Татьяна Дмитриевна), а на своем простеньком, маленьком снежном мотороллере. Постройка его еще не закончена, но он уже получил ласковое название «Зайчик».
Сейчас закончено проектирование машины на бумаге. Ребята в школьных мастерских уже приступили к ее постройке.
Юные конструкторы распределили между собой обязанности по изготовлению отдельных частей машины. Так, например, за корпус отвечает Лариса Плетнева, за заднюю лыжу — Лида Семенова, за переднюю лыжу и рулевую колонку — Гена Крючков и Ольга Лесных. Механической частью занимается Володя Тарасов. Остальное оборудование машины взял на себя заместитель главного конструктора Виктор Беликов.
В редакцию «ЮМК» приходит очень много писем от ребят с просьбой выслать чертежи аэросаней. Но ведь вращающийся винт довольно опасен для окружающих. К тому же он имеет меньший коэффициент полезного действия, чем гусеница. Вот поэтому мы и решили познакомить вас, ребята, с конструкцией снежного мотороллера из Новых Мытищ. Предком «Зайчика» является построенный за границей снежный мотороллер «Пингвин». Но в отличие от «Пингвина» «Зайчик» снабжен более мощным двигателем, имеет качающуюся заднюю лыжу, более удобные тормоза. Изменена также конструкция привода на гусеницы и сама гусеница. «Зайчик» создан для передвижения по снегу, но сможет преодолевать и ледяные поля, так как автоматически становится на коньки.
Для изготовления снежного мотороллера необходимо иметь мотоциклетный мотор (желательно «ИЖ-56»), восемь листов фанеры толщиной 5 мм, два листа железа, 1 кг казеинового клея и небольшое количество болтов, шурупов и мелких гвоздей, широкий приводной ремень от станка или генератора освещения вагонов длиной в 1 м 65 см. Остальные материалы в виде обрезков труб, железных угольников и т. п. можно всегда найти среди металлолома.
Внимательно ознакомившись с чертежами и запасясь необходимыми материалами, можно приступить к изготовлению машины.
Начнем с изготовления корпуса.
Лист фанеры расчерчиваем на клетки размерами 100 X 100 мм, проставляем номера каждой линии и по клеткам переводим формы деталей с рисунков 7 и 8. Выпилив и зачистив шкуркой края шаблонов, накладываем их на чистые листы фанеры и обводим карандашом. Выпилив нужное количество деталей, приступаем к сборке.
Сначала собираем (на клею и гвоздях) днище корпуса и носовую крышку из четырех слоев. Перед сборкой боковых сторон ту часть фанеры, которая подлежит изгибанию, необходимо хорошо смочить. Собрав заднюю стенку и верхнюю связку, мы смазываем клеем влажные боковины и изгибаем их, как показано на рисунке 3 (вид сверху и сбоку). Теперь можно приступить к сборке (рис. 4).
Закрепив угольники нижнего крепления мотора и фланцы для скользящей посадки трубы руля, мы можем вложить в отверстия боковин подшипники (№ 204) промежуточного вала (они же служат для подвески задней лыжи) и закрыть их на болтах фланцами, как указано на рисунке 5. Для крепления верхней части мотора против верхних отверстий картера просверливаются отверстия в боковинах корпуса, куда вставляются две шпильки длиной 400 мм с резьбой на концах. Перед установкой мотора прокрасьте или проолифьте корпус со всех сторон. Чтобы мотор на шпильках не качался, между картером и внутренней шайбой корпуса вставляются распорки втулки из полудюймовой водопроводной трубы.
В левой боковине корпуса просверливаем отверстие под ось педали кикстартера. Эта педаль служит для запуска мо-
тора и переключения скоростей. Затем укрепляем мотор. Ось кикстартера придется нарастить при помощи надрезанной трубки с хомутом и небольшого штока.
Укрепив в носовой части мотоциклетный аккумулятор и боббину и соединив место крепления с массой мотора, на жестяных скобках прокладываем электропроводку. Теперь мы можем закрыть железным капотом верхнюю часть корпуса.
Для изготовления капота отрезаем от листа железа полосу шириной 400 мм. В центре ее делаются отверстия под цилиндр с карбюратором и пробку бензобака. Затем прикладываем эту полосу к проему корпуса и изгибаем по его форме. Нависшие края железа над краем боковин корпуса загибаем, надсверливаем и привертываем шурупами. Форма готового верхнего капота показана на рисунке 6.
Просверлив отверстия в боковинах корпуса (в верхней средней части), вставляем стягивающую шпильку с распорной втулкой (полудюймовая водопроводная труба). Между средней стягивающей шпилькой и задней стенкой накладываем две железные ленты (на шурупах). На ленты на резиновых прокладках укладываем два бензобака, как указано на рисунке 1.
Затем нужно привернуть в носовой части фару, к задней стенке — «красный свет», на верхней крышке у отверстия руля — контрольную лампочку и тумблеры включения аккумулятора и освещения. Против бен-зокраника и аккумулятора придется прорезать дверки (лючки).
Из двух слоев 5-миллиметровой фанеры изготовляем верхнюю заднюю крышку корпуса, которая прижимает сверху бензобаки и является сиденьем машины. Для большего удобства на верхнюю сторону еиденья можно положить поролон, микропористую резину или просто подстелить вату, обтянув ее дерматином или плотной тканью. Сиденье можно укрепить на петлях. Это облегчит доступ к бензобакам и механической части машины.
На рисунке 9 дан вид сверху, а на рисунке 10 — сбоку. Размер а зависит от марки мотора, то есть от шага цепи.
В среднем он составляет 300 мм. На рисунке 11 изображен вид машины сзади, а на рисунке 12 указан порядок сборки задней лыжи.
На чистом листе фанеры расчерчиваем сетку (со стороной квадрата в 100 мм) и с рисунка 13 переносим на нее формы и размеры деталей задней лыжи.
При выпиливании внешние волокна фанеры должны быть перпендикулярны более длинной стороне деталей. В этом случае будет легче гнуть днище лыжи и вертикальные стойки получатся более прочными.
Сборку корпуса лыжи следует начинать с вертикальных стоек. Положив первый слой стойки на стол, смазываем его казеиновым клеем. Затем накладываем на него второй слой фанеры и пробиваем оба слоя мелкими гвоздиками в шахматном порядке. Смазав клеем верхнюю плоскость второго слоя, накладываем последний, третий слой и также пробиваем его гвоздиками. Точно так же делается вторая стойка.
Высохшие стойки по краям обрабатываем крупным напильником и прибиваем к ним два бруска размером 50 X 50 мм, как указано на рисунках 10, 11 и 12. Носовую часть бруска (выступающую в месте закругления стойки) спиливаем и сравниваем напильником с краями фанеры.
Теперь мы можем собрать корпус задней лыжи. Для этого переворачиваем стойки брусьями вверх, ставим их на пол параллельно друг другу на расстоянии 270 мм, смазываем верхние торцы фанерной стойки и верхнюю часть брусьев казеиновым клеем и накладываем первый слой фанеры днища лыжи. Носовую часть, подлежащую изгибанию, следует предварительно увлажнить. Прочно прибив первый слой гвоздями, смазываем клеем внешнюю плоскость и накладываем второй слой. К торцам и брусьям прибиваем слои более длинными гвоздями. Наложив последний, четвертый слой, мы крепим на клею и гвоздях передний и задний щитки из одного слоя фанеры (см, рис. 9, 11 и 12). После полного высыхания выступающие края фанеры следует снять рубанком, напильником и зашкурить.
Постелив на пол лист железа, ставим сверху корпус лыжи так, чтобы края листа равномерно выступали спереди и по бокам лыжи. Очертив на листе лыжу, сделав припуск на загиб и отметив места надрезов, вырезаем заготовку.
Затем красим масляной краской со всех сторон корпус лыжи и с внутренней стороны — заготовку. После этого обиваем нижнюю плоскость лыжи листовым железом.
Изготовляем из угольника размером 50 X 50 мм коньки (рис. 1 и 10). Произведя раззенковку отверстий под шляпки шурупов, крепим коньки (рис. 12) параллельно внутреннему проему у самой кромки.
Верхние выступающие части деревянных брусьев скрепляем железной полосой или угольником, как показано на рисунке 11.
В отверстия вертикальных стоек вкладываем четыре подшипника № 204 и закрываем их фланцами (рис. 5). Остается прибить резиновые подножки (рис. 2), установить ножные тормоза, которые по своей конструкции не отличаются от привода старого трамвайного звонка (состоящего из педали-грибка, пружины и фланца крепления к полу).
Передняя лыжа (см. рис. 14) состоит из четырехслойного днища, обитого листовым железом, двух стальных угольников-коньков, двух брусьев 50 X 50 мм и двух уголков 50 X 50 мм для крепления руля. Изготовляется передняя лыжа тем же способом, что и задняя.
Руль мотороллера (рис. 15) делается следующим образом. В водопроводный тройник на 18 мм вставляется втулка (трубка), сквозь которую пропускается шпилька с резьбой на обоих концах для крепления к угольникам 50 X 50 мм на брусьях передней лыжи. В верхнее отверстие тройника ввертывается до отказа труба, имеющая с двух сторон резьбу. От проворачивания она контрится болтом диаметром 5—6 мм. На трубу надевается стальная тарелочка, имеющая отверстие под трубу и внешний бортик для центровки пружины. Затем надевается пружина, свитая из 5—6-миллиметровой стальной проволоки. Она накрывается такой же тарелочкой и продевается сквозь нижний и верхний фланцы носовой части корпуса машины.
Навернув на верхний конец трубы тройник и законтрив его (рис. 15), можно приступать к установке ручек. Ручки лучше взять готовые, от старого мотоцикла или велосипеда. Можно применить и самодельные ручки. Для этого надо взять два одинаковых отрезка трубы и ввернуть их в тройник до отказа. На левую половину надеть резиновую рукоятку, а на правую — ручку от мотоцикла для управления сектором газа. Рычаг сцепления крепится на левую половину руля.
Изготовление механической части необходимо начинать с ведущего и ведомого барабанов (рис. 16). Для этого требуется выпилить из 5-миллиметровой фанеры 12 колец с внешним диаметром 200 мм, внутренним — 47 мм (под подшипник) и 12 колец с внешним диаметром 160 мм, внутренним — 30 мм. Затем заготовляем 6 фанерных лент шириной 110 мм и приступаем к сборке барабанов. На клею и гвоздях собираем пакетами три больших и три малых кольца.
Смазав торцы малых колец, ставим 2 пакета на ребра больших колец параллельно друг другу и, наложив конец ленты на малые кольца, забиваем гвозди.
Постепенно накатывая, изгибая и прибивая ленту, мы получаем катушку-барабан.
Стык второго слоя фанерной ленты сдвигается на 120° от первого стыка, а третьего — на 120° от второго. Этим достигается большая прочность барабана.
После высыхания и обработки деревянных барабанов можно приступать к монтажу на них металлических деталей. Сначала во все отверстия диаметром 47 мм вставляем подшипники № 204 (4 штуки).
На ведущий барабан с одной стороны крепится при помощи стяжных шпилек крестовина с приваренной втулкой и цепной звездочкой (рис. 17), а с другой стороны — крестовина с обыкновенной втулкой (рис. 18). На ведомые барабаны крепятся фланцы (рис. 19).
Ведущий и ведомый барабаны соединяются между собой специальной гусеничной рамой (рис. 20), которая состоит из двух валиков диаметром 20 мм с резьбой № 14 на концах и двух продольных труб с приклепанными шайбами-вкладышами на концах. Вкладыш изображен на рисунке 21. На этом же рисунке указано, как собрать раму у ведомого барабана.
Чтобы рама могла раздвигаться (для лучшего натяжения гусеницы), ее следует распилить около заднего катка и вставить вкладыш, как указано на рисунке 22.
На рисунке 23 вы видите конструкцию узла крепления рамы к ведущему барабану и вертикальным стойкам задней лыжи (передний нижний подшипник). Общий вид рамы в сборе (вид сбоку) и со снятой гусеницей (вид сверху) дан на рисунке 20.
Для прочности к раме можно приварить две распорки из труб. Для того чтобы гусеница крепче прижималась к накатанному снегу или льду, на раму надеваются хомутик и пружины, давящие на каток сверху вниз. Две другие пружины оттягивают ведомый каток назад (для натяжения гусеницы).
Сама гусеница изготовляется из широкого приводного ремня от станков или генератора вагонного освещения. Ширина средней части барабанов зависит от ширины ремня, который вы сможете применить, но желательно, чтобы она была не менее 100 и не более 110 мм.
На ремень необходимо привернуть или приклепать угольники на расстоянии 157 мм так, чтобы они выступали за края барабанов по 10 мм с каждой стороны. Тогда железные крестовины ведущего барабана (выпиленные из 5—8-миллиметровой стали) своими выступающими концами (рис. 24) будут захватывать выступающие
угольники и тянуть гусеницу, которая, в свою очередь, отталкивается от дороги. Для того чтобы снег не налипал на барабан, на раму устанавливается стальная щетка или скребок на пружине, счищающие снег.
Для окончательной сборки у нас еще не хватает промежуточного вала, который передает усилие от мотора на ведущий барабан гусеницы качающейся задней лыжи.
Промежуточный вал (рис. 25) представляет собой трубу с приваренными двумя цепными звездочками. Труба сидит на двух бронзовых втулках с фланцами, расположенных на стальном валу диаметром 20 мм с резьбой на обоих концах. Соединительный вал является не только опорой для промежуточного вала, но и соединяет заднюю лыжу с корпусом. Отпилив от трубы или выточив на станке 4 распорные втулочки и шайбы, мцжно собирать машину.
Перед сборкой в трубу со звездочками и во все подшипники не забудьте вложить солидол или технический вазелин.
Соедините цепями все механизмы, как указано на рисунке, залейте бензин в баки и приступайте к испытанию снежного мотороллера.
Счастливого вам пути по снежной целине!
Кому из вас не снилось синее-синее море и косые паруса! Стремительные и бесшумные парусники скользят по водной глади, даже когда ветра почти не ощущаешь, гордо режут волны в непогоду, упрямо спорят со стихией в жестокий шторм.
Красивы, очень красивы яхты! Не случайно, видно, люди называют их любовно белокрылыми чайками. Приятно ими любоваться с берега или с борта теплохода.
Ну, а если самому пойти под парусом по голубым дорогам Родины? Какой это чудесный вид спорта и отдыха! И доступен он человеку любого возраста.
— С чего начинается яхтсмен? — спросите вы.
По-разному! Вот отрывок из воспоминаний известного немецкого яхтсмена Иоахима Шульта.
— Вдыхая ни с чем не сравнимый запах краски, парусов и просмоленных канатов, — говорит И. Шульт, — я впервые осторожно прокрался между элл/гагами, в которых хранились яхты одного яхт-клуба, и, его! раемый страстным желанием, смешанным со страхом, заглянул в открытые люки. Мое мальчишеское любопытство, наконец, взяло верх, и я полез, спотыкаясь о флоры и ударяясь ,о переборки, в темное нутро элегант- ной яхты из красного дерева.
С тех пор я часто с бьющимся сердцем часами просиживал на корточках рядом со швертовьгм колодцем в низкой каюте, a rq~ лова моя-в это время была преисполнена самых смелых мечтаний, уносивших меня в далекий океан.
Весной, когда начинались подготовительные работы и в зимнем эллинге было шумно и людно, я тоже стал действовать: после нескольких рукопожатий грубая мужская рука помогла мне спуститься в носовой трюм. Мне поручили очистить трюм и те места, в которые может пролезть без труда только самый маленький. Охваченный желанием трудиться, я чистил, скоблил, красил и был горд от сознания того, что имею право находиться
«на борту». Затем яхты вышли в море для первой дифферентов-ки, и на этот раз мои старания оказались не напрасными. Мне разрешили плыть на яхте, убирать ее, работать на стаксель-шкотах, а позднее, в далеких гаванях, когда усталые от долгого перехода матросы лежали на своих койках или уходили на берег, присматривать за яхтой и парусами.
Можно стать яхтсменом, занимаясь на судах какого-либо яхт-клуба. Ну, а если в вашем городе, селе, поселке яхт-клуба нет, а воды поблизости сколько угодно? Не ждать же сложа руки, что называется, «у моря погоды»! Организуйте при школе, Доме пионеров, станции юных техников свой яхт-клуб!
Где взять яхты? Построить своими руками! -А «ЮМК» в этом деле вам поможет, расскажет, как и Из чего их сделать. В дальнейшем мы будем систематически знакомить вас с самодельными парусными судами- яхтами и швертботами. Для начала советуем вам построить для Своего клуба несколько учебно-тренировочных швертботов класса «Кадет». Его общий вид вы увидите на цветной вкладке, все необходимые для постройки чертежи тоже найдете в этом выпуске «ЮМК. Учебно-тренировочные швертботы составят вашу первую парусную флотилию. С их помощью, вы научитесь, строить малые суда, работать с парусами, сможете участвовать в соревнованиях, отправиться в туристские походы.
Сейчас еще зима, и как раз самое подходящее время заняться постройкой парусной флотилии. Ведь недаром гласит народная мудрость: «Готовь сани слета, а телегу зимой»! А швертбот и яхта не телега, куда посложнее!
Но не спешите сразу браться за пилу и рубанок. Борьба с ветром, водой, различными превратностями погоды требует от яхтсмена не только смелости, желания и любви к делу. Яхтсмену необходимы прежде всего хорошие теоретические знания.
А поэтому сначала немного теории по основам парусного дела.
Несколько загадок
Задумывались ли вы когда-нибудь о том, почему яхта идет по ветру в любом направлении, которое выберет рулевой? Ветер, дующий над поверхностью воды, гонит перед собой любое тело, плывущее по поверхности. При постоянной скорости ветра оно движется тем быстрее, чем меньше оказывает ему сопротивление вода и чем больше поверхность тела, которая испытывает на себе силу ветра. Для того чтобы лучше уловить ветер и использовать его силу для приведения в движение плывущего по воде судна, люди с давних пор научились применять парус, увеличивающий поверхность, на которую действует давление ветра.
Однако предмет, имеющий со всех сторон одинаковую форму подводной части (например, куб, кастрюля или плот), может двигаться только в том направлении, в котором дует ветер, так как со всех сторон он испытывает одинаковое сопротивление воды. Даже при изменении положения паруса направление движения предмета останется в основном неизменным. И только когда предмету будет придана обычная форма лодки, он сможет двигаться под парусом в ином направлении, чем то, в котором дует ветер. Предмет в форме лодки как бы изображает собой погруженную в воду и расположенную в направлении движения плоскость. При лодочной форме сильно уменьшается
боковое сопротивление поверхность тела в направлении его движения, благодаря чему снижается лобовое сопротивление, но зато увеличивается площадь поверхности, расположенной перпендикулярно движению, то есть боковое сопротивление. Проекция на плоскость части судна, находящейся под водой, называется боковой проекцией подводной части (рис. 1); ее геометрический центр носит название центра бокового сопротивления.
Следовательно, корпус судна должен быть сконструирован таким образом, чтобы он по своей форме или соответствовал указанной боковой проекции, или давал возможность укрепить на нем дополнительные плоскости, водяное сопротивление которых по ходу судна (для возможно большего сокращения лобового сопротивления) должно быть наименьшим, а перпендикулярно к движению (для увеличения бокового сопротивления) — наибольшим. Если такая плоскость жестко соединена с корпусом, она называется килем, а судно — килевым судном; если же плоскость может убираться (подниматься), то она называется швертом, а судно — швертботом.
Исходя из тех же принципов, производится и установка парусов. Они устанавливаются в продольной плоскости судна таким образом, чтобы обеспечить наиболее полное использование силы ветра. Для этого на судне имеется хорошо укрепленная со всех сторон мачта, обеспечивающая поворот паруса в обе стороны на 90°. С помощью тросов парус можно установить под любым углом к продольной оси судна. Давление ветра на поверхность паруса и его наиболее выгодная установка по отношению к корпусу судна, при которой обеспечивается наименьшее лобовое и наибольшее боковое сопротивление, дают яхте хороший ход, преимущественно вдоль его узкое основание
продольной оси. Поэтому мы можем плыть в любом направлении по ветру, а если угол установки паруса около 45°, то и против ветра; применяя лавирование (движение зигзагами против ветра), можно прийти к цели, расположенной в той стороне, откуда дует ветер.
Возникающая в результате давления ветра на поверхность паруса сила стремится прижать выступающие над корпусом судна мачту и паруса к поверхности воды и тем самым опрокинуть все судно. Если мы хотим, чтобы судно сохранило свое нормальное положение на плаву, то остойчивость корпуса судна должна обеспечивать противодействие этой опрокидывающей силе. Поэтому корпус судна по своей форме и прочности строится таким образом, чтобы при любом боковом наклоне, вызванном давлением ветра, он обладал достаточной поперечной остойчивостью; продольная же остойчивость в большинстве случаев уже обеспечена длиной судна (рис. 2).
Если на плывущую доску уста новить мачту и парус для того, чтобы она двигалась быстрее, то окажется, что на плаву доска не сохранит своего горизонтального положения и перевернется (рис. 3). Однако если к той части поверхности доски, которая находится под водой, прицепить балласт, то доска уже сможет сохранить свое первоначальное положение на плаву и при крене снова будет возвращаться в прежнее положение (рис. 4). В основу этого положен гот же принцип, что и в игрушку «ванька-встанька» (рис. 5). (Укрепленный в нижней части игрушки груз немедленно поднимаег «ваньку-встаньку» из любого наклонного положения.) В зависимости от места расположения балласта на судне различают внутренний и внешний балласт. Чем тяжелее груз и чем ниже он расположен, тем больше остойчивость веса судна (весовая остойчивость).
Учитывая, что глубоко сидящий балластный киль, или фальшкиль, имеет ряд недостатков, попытаемся обойтись без дополнительных грузов — балластин. Для этого свяжем нашу доску с другими в один плот (рис. 6), с тем чтобы при наличии мачты он смог оказать значительное сопротивление опрокидывающей силе ветра за счет своей широкой плывущей поверхности. В этом положении плот будет обладать остойчивой формой (рис. 7). Если тело почти не делает крена, то можно сказать, что оно обладает большой начальной остойчивостью формьь. Наша же утяжеленная грузом доска быстро кренится на воде и так же быстро принимает свое первоначальное положение независимо от величины крена. Таким образом, несмотря на малую начальную остойчивость, доска обладает большой конечной остойчивостью. Для обеспечения продольной остойчивости, в противоположность поперечной, совершенно не требуется каких-либо особенных конструктивных решений, так как остойчивость обеспечивается сама по себе за счет длины корпуса судна.
На мелководье, где осадка судна ограничена, наибольшее распространение получили швертботы, реже — килевые яхты.
Борьба с креном или даже с перевертыванием швертботов, имеющих очень остойчивую форму, обеспечивается подвижным балластом, роль которого выполняет вес самого экипажа (рис. 8). Чем дальше свешивается человек с обращенной к ветру стороны судна, тем больше становится плечо рычага и тем действеннее груз, оказывающий сопротивление силе ветра. Таким образом, для придания швертботу наилучшего направления на плаву недостаточно только управлять рулем, парусом и швертом, а необходимо также участие и корпуса человека.
Паруса яхты должны отвечать целому ряду требований, определяющих способ постановки и управления ими, а также форму и материал, идущий на их изготовление. Крепление паруса должно обеспечить возможность поворота его в обе стороны, а также снятия, когда судно придет в гавань. В зависимости от силы ветра может потребоваться уменьшение или увеличение площади паруса. Устройство паруса должно предусматривать это условие. Величина и распределение поверхностей парусов должны быть согласованы с площадью бокового сопротивления судна так, чтобы точка паруса, в которой как бы концентрируется давление ветра (так называемый центр парусности), находилась бы примерно на перпендикуляре, восстановленном из центра бокового сопротивления, в котором сходятся действующие в противоположном направлении силы, оказывающие сопротивление боковому давлению на подводную часть судна. В целях увеличения остойчивости судна центр парусности следует располагать как можно ниже. Учитывая все это, конструктор яхт еще до начала строительства судна вынужден сделать огромное количество расчетов.
Начинаем с корпуса
Каждый яхтсмен стремится к тому, чтобы корпус его яхты отвечал трем следующим основным условиям: 1) подводная часть
судна должна иметь довольно большое боковое и малое лобовое сопротивление; 2) при значительной грузоподъемности корпус судна должен быть сравнительно велик и хорошо обтекаем, что позволяет уменьшить сопротивление его смачиваемой поверхности; 3) с учетом высоты мачты и давления ветра на парус корпус судна должен обладать хорошей остойчивостью.
Эти три фактора наряду с характеристикой акватории и целевой направленностью судна определяют его величину. Транспортный парусник, предназначенный для перевозки различных грузов, имеет более полные формы; крейсерская же яхта,рассчитанная на длительное плавание в открытом море, — просторные жилые помещения, а конструктивные особенности ее подводной части должны обеспечивать плавность хода на море; швертбот для прибрежного плавания обычно бывает небольшим и быстроходным и при достаточной остойчивости имеет наименьшие размеры в боковой плоскости, а также, что очень важно, лишен дополнительных помещений в подводной части корпуса.
Форму корпуса конструктор изображает на чертеже, представляющем проекцию тех точек, где корпус судна пересекают три взаимно-перпендикулярные плоскости. На рисунке 9 изображены три основных разреза корпуса, а на рисунке 10 — шолный теоретический чертеж. Изображение судна, если смотреть на него сбоку, называется боком, при виде сверху — по-луширотой, а при виде спереди и сзади — корпусом.
Вспомогательные проекции, которые изображаются как прямыми, так и кривыми линиями, могут в первый момент ввести вас в заблуждение. Поэтому разбираться в них лучше с бока, где корпус судна показан с боковой стороны и определяет форму его надводной и подводной частей (это позволит вам измерить величину свободного борта, свесов, длину и осадку). Чертеж бока располагают таким образом, чтобы нос судна находился с правой, а корма с левой стороны чертежа. На полушироте, которая дает представление об очертаниях судна, вы можете увидеть изображенную кривой линией ватерлинию, которая на боку наносится как прямая. Ватерлинию проводят только на левой стороне судна, в то время как на правой показываются рыбины. Как уже говорилось, корпус — это изображение судна спереди или сзади. На чертеж наносятся вертикальные разрезы корпуса, сделанные в различных точках вдоль его диаметральной плоскости. Обычно справа на корпусе изображаются кривые линии шпангоутов носовой части, слева — кормовой, крайние же линии показывают форму мидель-шпангоута, или миделя.
Рыбинами называются разрезы, сделанные перпендикулярно к обшивке судна и служащие для контроля положения шпангоутов. При неточности в проектировании рыбины не создают плавно закругленных линий, а образуют в определенных местах уширения и завалы, указывающие конструктору на ошибки в чертеже. Помимо этого, рыбины дают также представление о полноте формы судна и тем самым позволяют судить о его быстроходности. С помощью этих проекций можно точно установить и проконтролировать положение любой точки на внешней обшивке судна. Если учесть, что малейшее отклонение на чертеже, пусть это будут даже доли миллиметра, на практике увеличится в двадцать и даже в пятьдесят раз, то легко можно себе представить, как важно тщательно определить положение каждой точки поверхности судна. На рисунках И—14 по частям показаны линии теоретического чертежа; рисунок 11 на примере миделя демонстрирует те линии и размеры, взятые из трех проекций, которые необходимы для определения формы шпангоута; рисунок 12 — проектные ватерлинии, изображенные на боку, полушироте и корпусе; рисунок 13 — один из вертикальных разрезов, сделанных параллельно диаметральной плоскости яхты, а рисунок J4 показывает образование рыбин. Так как каждый яхтсмен может представить себе форму судна по его теоретическому чертежу, а вы, наверное, захотите научиться этому, то, безусловно, еще не раз вернетесь к изучению этих рисунков.
Во время постройки судна первой плотничьей работой, которую выполняет судостроитель в своей мастерской, является изготовление стапеля — деревянного бруса, прочно прикрепленного к полу. На стапеле укрепляется нижняя продольная связь — киль. Если киль должен быть длиннее, чем имеющиеся в наличии балки, то тогда две балки связываются вместе (рис. 15). Эта важнейшая продольная связь дополняется двумя крепкими балками, которые в виде форштевня и ахтерштев-н я поднимаются выше ватерлинии. По теоретическому чертежу шпангоутов судостроитель изготовляет лекала (деревянные шаблоны), устанавливаемые на равных расстояниях поперек киля (рис. 16). По ним делают наружную обшивку корпуса судна. Когда корпус готов, лекала снимают. В дальнейшем их можно неоднократно использовать при постройке аналогичных судов. При строительстве больших судов после изготовления киля («спинного хребта» всякого судна) судостроитель сначала изготовляет прочные шпангоуты, его «ребра», на которые затем с помощью гвоздей укрепляется обшивка, представляющая собой узкие, плотно пригнанные друг к другу в целях обеспечения водонепроницаемости доски, называемые поясами. У небольших судов, перед тем как снять лекала, шпангоуты при помощи заклепок связывают с наружной обшивкой. Для того чтобы в® время обработки не сломать шпангоут и иметь возможность согнуть его соответственно кривизне корпуса, заготовки предварительно распариваются в горячей воде. Гнутые шпангоуты укрепляются в некоторых случаях между жесткими — натесными. Привальный брус, связывающий верхние концы шпангоутов в продольном направлении, обеспечивает дополнительную продольную прочность корпуса, а поперечная прочность достигается бимсами, которые соединяют концы шпангоутов в поперечном направлении. Поэтому шпангоуты и бимсы называют поперечной связью, а киль и пояса — продольной. На рисунке 17 изображена килевая яхта с законченной обшивкой, стоящая на стапеле, то есть на том приспособлении, где происходит строительство судна.
Внешняя обшивка корпуса выполняется различными способами. Первоначально для обшивки судов использовали шкуры животных, которые натягивали на сделанные из костей или дерева продольные и поперечные связи.
Рис. 17. Килевая яхта с законченной обшивкой на стапеле.
Такие конструкции до сих пор еще встречаются у эскимосов. На современных складных лодках вместо шкур применяют парусину или резину. На протяжении многих веков для изготовления наружной обшивки в судостроении используют узкие деревянные планки, которые только в настоящее время стали заменяться стальным листом, пластинами из легких сплавов, фанерой или пластмассой. Если кромки деревянных досок плотно подогнать одну к другой так, чтобы получилась гладкая поверхность,, то такая обшивка называется сделанной вгладь (рис. 18). Подобным же способом делается и так называемая рейковая обшивка, которая позволяет производить обшивку почти всего корпуса судна рейками одинаковой величины. Это дает экономию материала. В случае, если наружная обшивка изготовляется из двух или нескольких слоев, то обшивку корпуса ведут вгладь диагональ-н ы м или перекрестным методом. Этот способ применяется и при обшивке фанерой. Если же деревянные планки укладываются таким же образом, как и кровельная дранка (то есть наружная обшивка становится гладкой), то о говорят, что она на такой обшивке сделана способом кромка на кромку; она называется еще клинкерной обшивкой (рис. 19); если же судостроитель накладывает вдоль пазов дополнительные рейки, то перед вами обшивка на пазовых рейках (рис. 20), применяемая в основном при изготовлении швертботов типа «шарпи».
Флоры (дополнительные поперечные брусья, укрепленные на киле на расстоянии шпангоутов) увеличивают поперечную прочность корпуса, в то время как кильсон (продольный брус, поставленный своей узкой стороной на киль) повышает прочность корпуса в продольном направлении. На бимсы, соединяющие обшитые бока корпуса, кладется палубный настил, часто обтягиваемый парусиной для предохранения его от дождя и брызг. Как правило, палуба в своей средней части делается немного выше, с тем чтобы вода легко могла стекать за борт. Эту так называемую погибь палубных бимсов хорошо видно на рисунках 24—30.
В зависимости от того, из чего сделаны суда — из дерева, из металла или же из дерева со стальным поперечным набором, их делят на деревянные, стальные или суда композитной постройки.
Дерево является наиболее излюбленным и распространенным материалом в яхтостроении. Так как от качества строительного материала зависит и качество самого судна, то читателю, конечно, будет небезынтересно познакомиться с видами древесины. Вначале остановимся на массивных породах деревьев. Из местных пород для изготовления всех частей яхты и особенно для постройки киля, штевня, шпангоутов и других связей используется дуб. Его древесина, имеющая желтоватый оттенок, тверда и упруга, однако чувствительна к колебаниям влажности, особенно если предварительно не была достаточно хорошо просушена. Удельный вес ее — от 0,55 г/см3 до 0,9 г/см3, в среднем же 0,85 г/см3.
Древесина вяза применяется при изготовлении гнутых шпангоутов, а также для сооружения киля и палубного настила. Древесина имеет желтовато-белый оттенок. Она крепка, жестка и обычно тяжело поддается обработке, однако, будучи пропаренной, легко гнется. Древесина вяза очень стойка и выносит пребывание даже в морской воде. Удельный вес ее — от 0,58 г/см3 до 0,91 г/см3, в среднем 0,65 г/см3.
Желтый оттенок имеет ясень — прочное, упругое дерево, которое тем не менее легко поддается обработке. Гнутые шпангоуты и другие гнутые части, палубный настил, который часто драится швабрами, багры, весла, рейки обычно изготовляются из ясеня. Его удельный вес — от 0,54 г/см3 до 0,94 г/см3, в среднем 0,80 г/см3.
Легкую, мягкую и хорошо гнущуюся древесину имеет ель. Она используется для изготовления мачт, бушприта и рангоутных деревьев, для полов во внутренних помещениях и для палубного настила под парусиновым покрытием. Удельный вес ее — от 0,45 г/см3 до 0,60 г/см3, в среднем 0,47 г/см3.
Древесина сосны, содержащая смолы немногим больше, чем ель, идет преимущественно на изготовление рангоутных деревьев. Ее удельный вес — от 0,31 г/см3 до 0,74 г/см3, в среднем 0,52 г/см3.
Лиственница дает нам содержащую скипидар, жесткую, упругую и очень стойкую древесину темно-красного оттенка. Древесина лиственницы не боится жука-древоточца и идет преимущественно на наружную обшивку. Удельный вес — от 0,54 г/см3 до 0,85 г/см3, в среднем 0,70 г/см3.
В последние годы эти массивные породы древесины все больше и больше вытесняются фанерой. Наша современная судостроительная фанера соответствует многослойной фанере, применяемой в мебельной промышленности. Прочность фанеры настолько велика, что ее толщина при равной прочности может составлять лишь 45—60% толщины сплошного дерева.
Строительным материалом будущего являются искусственные смолы. Следует ожидать, что при дальнейшем развитии техники искусственные смолы скоро займут подобающее им место.
Между внешней и внутренней формами, которые имеют размеры будущего судна, закладываются маты из стекловолокна, которые затем послойно пропитываются полиэфирными смолами. После затвердевания массы формы снимаются, а остальные части судна, такие, как шпангоуты, палубный настил, боковые стены каюты, на клею прикрепляются к готовому корпусу. При таком способе производства предпочтение имеют яхты кругло-шпангоутного типа.
В качестве строительного материала сталь почти не употребляется для постройки швертботов, редко идет для изготовления крейсерских швертботов и часто для килевых яхт. Прочность металлического корпуса выше, чем деревянного, так как клепка или сварка стальных листов оказывается более надежной, чем соединения на деревянных судах, где пояса располагаются один около другого и держатся только шпангоутами. Вес стальных швертботов и швертботов крейсерского типа на 30—35% выше, чем вес такого же размера деревянного судна. Способ их изготовления одинаков.
После небольшого отступления в область строительных материалов отправимся снова к стапелю и корпусу нашей яхты, наружная обшивка которой должна быть покрашена. Однако перед покраской нам следует забить в каждый шов между отдельными поясами хлопчатобумажные волокна, необходимый для достижения полной водонепроницаемости. Этот процесс называется конопачением.
Промежутки между рейками при рейковом палубном настиле шпаклюются или заливаются морским клеем. Если же палуба должна быть обтянута парусиной, то материал предварительно промазывают тонким слоем краски для придания ему водонепроницаемости.
Если у судна имеется палубная надстройка с каютами, то оно относится к группе крейсерских яхт, имеющих преимущество-в том, что они располагают крытым внутренним помещением для отдыха команды, шкафами и кухонным оборудованием. На таких судах для обшивки боковых стен каюты с внутренней стороны на шпангоуты укрепляют тонкие рейки, называемые рейками внутренней обшивки. Имеющееся под днищевым настилом пространство — трюм — служит для отвода дождевой воды и брызг. Каюта надежно отгораживается от остальных судовых помещений поперечными стенками, которые называются переборками. В судостроении «переборка» обозначает водонепроницаемую стенку, однако, сделанные из дерева и не совсем водонепроницаемые, стены парусной яхты также носят название переборок. Вделанная в кормовую переборку дверь ведет в кокпит, представляющий собой расположенное перед рулем открытое, наподобие ящика, углубление в
палубе, из которого управляют парусом. Под укрепленными по сторонам продольными банками (деревянные скамейки для сидения) могут быть уложены различные предметы снаряжения. Пол в каюте делается съемный, а горизонтальный настил для ходьбы по кокпиту изготовляется в виде решетки. Решетка состоит из рамы, на которой в продольном и поперечном направлениях укрепляются рейки, для того чтобы попадающая в кокпит вода имела удобный сток, а трюм — хорошее проветривание. Сдвижной люк на крыше каюты создает дополнительное удобство для входа во внутренние помещения, а люк, расположенный на носу судна, ведет в помещение, в которое складывают паруса. Люк должен хорошо задраиваться. Он обнесен бортиком — комингсом, с тем чтобы вода не смогла проникать через него внутрь судна.
По характеру подводной части яхты делятся на килевые, швертботы, компромиссы. Килевые яхты имеют балластный киль (фальшкиль) из свинца или чугуна, который с помощью длинных болтов прикрепляется к килю. Так как влияние киля на остойчивость увеличивается с глубиной установки груза, то балластный киль опускают на расчетную глубину, а промежуток между балластным и деревянным килями заполняется деревянными брусьями, имеющими такую же ширину и форму, как и киль. Этот заполнитель, называемый дейдвудом, не играет никакой роли как поперечная или продольная связь. Из-за тяжелого балластного киля килевые яхты должны обладать более крепким поперечным и продольным наборами, что значительно увеличивает стоимость их постройки (рис. 21). Необходимая остойчивость судна определяет вес й глубину размещения фальшкиля.
Грузоподъемность яхты зависит от формы подводной части судна. Гоночная, или килевая, яхта, рассчитанная на прибрежное плавание, имеет на плоском днище плавник, сделанный из стального листа, на нижней кромке которого укрепляется отлитый из чугуна или свинца сигарообразный груз — бульб. На яхте крейсерского типа, совершающей продолжительные морские переходы, для достижения возможно
Рис. 22. Виды швертов: а — поворачивающийся шверт в поднятом и опущенном состоянии, б — кинжальный шверт.
большей высоты потолка в каюте и создания наибольших удобств подводной части яхты придают наиболее полные формы и делают ее более длинной; в результате этого яхта приобретает способность точнее придерживаться курса.
Швертбот не имеет недостатка килевой яхты, который заключается подчас в значительно большей осадке, но возможность плавания на нем ограничивается внутренними водами, бухтами и заливами. Для того чтобы придать швертботу достаточную остойчивость, его делают шире, чём килевую яхту, при прочих равных размерах. Необходимая для обеспечения бокового сопротивления величина боковой поверхности создается при помощи поворачивающегося швсрта (рис. 22, а), представляющего собой вращающуюся вокруг болта стальную или алюминиевую пластину, которая во время движения судна выступает из-под киля, но в то же время может быть убрана в швертовый колодец через щель в киле. На малых судах применяются также и кинжальные Шверты (рис. 22, б).
Швертовый колодец делается особенно прочно и тщательно прикрепляется к килю, так как колодец должен быть не только водонепроницаем, но и выдерживать довольно значительное боковое давление опущенного шверта. В случае, если швертовый колодец не связан с поперечной банкой или каким-либо иным способом не прикреплен к поперечной связи, то его соединение с килем постепенно ослабевает, появляются течи, которые почти невозможно заделать. Поэтому особое внимание должно быть обращено на то, как кре-
ляются после продолжительного и сложного расчета.
Почему же конструктор должен производить эти сложные расчеты? Только в том случае, когда центр тяжести и центр величины находятся в одной вертикальной поперечной плоскости, судно не имеет ни носового, ни кормового дифферента, и, следовательно, оно правильно удифферентовано. Определение обоих центров тяжести необходимо для обеспечения равновесия в продольном направлении. В силу того, что корпус судна состоит из двух симметричных половин, центр тяжести и центр величины располагаются также на одной и той же диаметральной плоскости. По рисунку 23 можно сравнить разрез килевой яхты и швертбота: чем глубже расположен бульбкиль от поверхности воды, тем ниже находится центр тяжести (ЦТ); если не перемещать грузы, имеющиеся на судне, то центр тяжести останется неизменным. Таким образом, у килевых яхт центр тяжести располагается под поверхностью воды (рис. 23, а), а у швертботов — немного выше поверхности воды (рис. 23, б). В центре величины (ЦВ), то есть в центре тяжести вытесненной судном воды, прикладывается сила плавучести. Если грузы не перемещаются, центр тяжести при всех движениях судна неизменно сохранит свое местоположение. Если же судно под действием ветра накренилось, то центр величины (ЦВ) перемещается в ту же сторону, в которую кренится и судно (ЦВ,). При этом смачиваемая поверхность подводной части судна в результате подъема или опускания корпуса изменяется, а величина водоизмещения остается неизменной.
Точка М на разрезе, находящаяся на пересечении продолженной кверху диаметральной плоскости и линии, по которой вертикально вверх от центра тяжести действует сила плавучести нового водоизмещения, означает место расположения метацентра (поперечный метацентр). Чем выше расположена точка М над центром тяжести, тем устойчивее равновесие. Чем больше приближаются друг к другу точки М и ЦТ, тем больше опасность опрокидывания. На рисунке 23, в видно, что килевая яхта благодаря остойчивости веса хотя и не может опрокинуться, но при затоплении ее водой может пойти ко дну; швертбот, напротив, при своей остойчивости формы может перевернуться, но, имея легкую конструкцию или снабженный воздушными резервуарами, он и после опрокидывания будет продолжать плавать на поверхности.
Рисунки наглядно демонстиру-ют вам смысл понятия «начальная остойчивость»: у килевых яхт расстояние между точками ЦТ и М небольшое, у швертботов, напротив, гораздо большее. Небольшие суда легко подвергаются крену, отчего и называются валкими. Швертботы благодаря форме их корпуса являются остойчивыми, однако при наличии большой начальной остойчивости им не хватает об-щей. Прежде всего валкие суда имеют на море спокойный ход, а остойчивые хотя и кренятся с трудом, но зато после окончания крена резко принимают первоначальное положение. Таким образом, остойчивость в судостроении означает способность судна снова принимать свое нормальное положение после совершившегося крена. Величина остойчивости характеризуется метаиентрической высотой, то есть высотой подъема точки М над ЦТ.
Яхты-компромиссы особенно популярны при плавании в прибрежных водах, ибо объединяют в себе характерные особенности швертботов и килевых яхт. Фальшкиль, расположенный вблизи ватерлинии, дополняется для увеличения боковой поверхности еще и швертом, отчего остойчивость формы увеличивается. Дело конструктора наделить яхту-компромисс в большей или меньшей степени особенностями килевой яхты или швертбота.
Мы говорили в основном о различиях в форме подводной части судна, но, помимо этого, имеются еще и другие отличия, зависящие от формы шпангоутов, которые и предопределяют способ постройки судна. Обшивка кромка на кромку или вгладь применяется на кругло ш па н-гоутных судах. Более простой является постройка яхт с угловатым шпангоутом, или методом шарпи, при котором вместо многочисленных узких поясов используют немного широких досок, которые непосредственно укрепляются на заранее построенном продольном и поперечном наборе. Шпангоуты, имеющие несколько изгибов, называются многоугловатыми.
Некоторые виды соединений, применяемые в судостроении и обусловленные различием форм надводной и подводной частей судна, а также форм шпангоутов, показаны на рисунках 24—30.
Наилучшими ходовыми качествами обладает, конечно, яхта, идущая без крена, так как только в этом случае выполняются все те условия, которые были положены в основу конструктивного расчета. Под влиянием усиливающегося давления ветра
судно начинает крениться, а поэтому для его остойчивости и грузоподъемности имеет значение не только форма его подводной части. Надводная часть судна должна быть оформлена таким образом, чтобы и она усиливала остойчивость. Подводная часть судна, выходящая из воды, компенсируется уходящей под воду надводной частью. Этому условию н должна отвечать высота боковой части корпуса, которая начиная от ватерлинии и называется надводным бортом. Итак, надводным бортом называется поднимающаяся над водой часть корпуса судна, идущая от ватерлинии до ватервейса, то есть наружной, самой крепкой планки палубного настила.
Не только надводный борт, но и форма носовой и кормовой частей судна предопределяют дополнительную плавучесть яхты. Части корпуса, выступающие на носу и на корме, называются свесами (рис. 31).
Если надводный борт в носовой и кормовой частях судна выше, чем в средней, то получившаяся в результате этого седло-ватость палубного настила носит название положительной по гиб и, если же концевые части корпуса расположены ниже
средней части, то такая погибь называется отрицательной (рис. 32). Швертботы крейсерского типа и просто швертботы обычно не имеют палубной по-гиби, и только морские яхты крейсерского типа обладают видимой (заметной) седлбвато-стыо. Гоночные яхты и яхты, рассчитанные на прибрежное плавание, которые прежде всего должны обладать хорошей быстроходностью, отличаются длинными свесами. Морские же яхты крейсерского типа с учетом того, что на море они глубоко оседают или, наоборот, сильно выходят из воды, строятся с короткими свесами.
Носом называется передняя, а кормой — задняя оконечности надводной части судна, от формы которых также зависят морские и ходовые качества яхты. Форма носовой части строится таким образом, чтобы судно не разрезало воду, а отбрасывало ее вниз и резко в сторону.
Различные виды носовых частей яхт показаны на рисунке 33. Морские яхты крейсерского типа, в носовой части которых имеется некоторая резервная
плавучесть, делаются с ложкообразным штевне м, а швертботы с достаточной остойчивостью формы и малым весом строятся с прямым штевием.
Клиперштевень (рис. 33, г), берущий свое начало со времен больших парусных кораблей, в яхтостроеиии теперь почти не применяется.
Форма кормы играет большую роль, чем форма носовой части судна, так как корма должна обладать достаточной плавучестью в связи с тем. что в кокпите помещается команда. Помимо этого, частички воды, двигающиеся во время хода судна вдоль его корпуса, должны беспрепятственно огибать корму, на которой к тому же укреплен руль, с таким расчетом, чтобы не образовывались завихрения, тормозящие движение. Трюмное помещение также определяет форму кормы (рис. 34). На яхтах крейсерского типа применяется в е л ь б о т и а я корма, которая не имеет большой плавучести, но зато обладает хорошими ходовыми свойствами даже при движении волн с кормы. Байдарочная корма совмещает в себе все эти качества с резервной плавучестью, что дает яхте возможность подниматься на набегающие волны. Яхтенная корма в основном применяется на гоночных килевых яхтах, кормовая часть которых уже обладает достаточной плавучестью благодаря длинному свесу. Транцевая корма хотя и вызывает тормозящие завихрения, однако позволяет строить (особенно у швертботов) широкую кормовую часть с большой плавучестью. Обычно косо поставленная обрезная корма объединяет в себе качества транцевой и яхтенной кормы.
Стоит упомянуть и о последней части корпуса судна — руле — укрепленной на корме вращающейся деревянной или стальной пластине, которая служит для управления судном. Килевые яхты имеют постоянный руль (рис. 35), швертботы — подвесной (рис. 36). Верхняя часть подвесного руля соединена с румпелем (рис. 37), то есть штоком, имеющим, особенно на швертботах, самую различную форму. Румпель достигает кокпита и кончается в руке у рулевого. На больших яхтах применяется также механическое управление рулем с помощью рулевого штурвального колеса, расположенного в кокпите.
Вооружение яхты
Не только корпус судна, но и его парус (движитель яхты) должен отвечать определенным условиям: он должен быть прочно
связан с корпусом, но в то же время легко сниматься, уменьшаться или увеличиваться в зависимости от силы ветра, устанавливаться на различный курс в соответствии с господствующим направлением ветра. Центр парусности, в котором как бы концентрируется сила бокового давления ветра, должен находиться для достижения достаточной поперечной остойчивости как можно ниже. Кроме того, конструктор определяет место для расположения паруса таким образом, чтобы площадь бокового сопротивления корпуса и поверхность парусов правильно соответствовали друг другу и чтобы не возникал вращающий момент в продольном направлении.
Все устройства, которые служат для выполнения этих условий, называются вооружением яхты. К нему относятся: мачта и служащие для ее крепления стальные тросы (стоячий такелаж); паруса с рангоутом (рангоутные деревья, к которым они крепятся) и бегучий такелаж, сделанный преимущественно из пеньковых тросов, с помощью которых можно поднимать паруса, устанавливать их на ветер и спускать.
Парусные суда торгового флота иногда несут прямые паруса, которые своими верхними кромками крепятся к реям, то есть к установленным поперек мачты крепким рангоутным деревьям. На современных спортивных парусных судах применяются косые паруса, которые крепятся своей передней кромкой — шкаториной — к мачте. Приделанное к нижней шкаторине рангоутное дерево, или гик, обеспечивает возможность поворота паруса в стороны.
К косым парусам относятся также дополнительные ТТЗрусж передние шкаторины крепятся к штагам. На рисунке 38 изображен учебный парусный корабль, который на передней мачте несет прямые, а на задней косые паруса; вам следует научиться хорошо различать эти два основных вида парусов.
В начале навигации устанавливают мачту, и эта работа относится к вооружению яхты. Перед каждым выходом в плавание ставят паруса. Часто можно услышать, как спортсмены ошибочно употребляют термин «вооружить яхту» в смысле поставить паруса, а не установить такелаж на судне.
Рассмотрим по порядку все работы, которые необходимо провести для вооружения яхты.
Мачта вставляется своим нижним концом — шпором в степс, который на киле прочно связан с кильсоном (рис. 39).
Выше мачта проходит в пяртнерс — отверстие в палубе — и расклинивается в нем особыми деревянными клиньями, затем отверстие в палубе герметически закрывается парусиновым чехлом — брюканцем (рис. 40). На швертботах и швертботах крейсерского типа преимущественно применяются складные мачты (рис. 41). Такая мачта стоит на палубе между двумя пасынками, которые скрепляются с поперечным и продольным набором судна. Мачта вращается вокруг осевого болта таким образом, что ее быстро можно опустить назад или поднять. На больших яхтах, рассчитанных для плавания во внутренних йодах, применяются только складные мачты, которые незаменимы при проходе под мостами во время бесчисленных переходов по рекам из одного водоема в другой. Процесс опускания и подъема мачты с помощью бортовых средств, независимо от величины мачты, сравнительно несложен. Простую же мачту, напротив, можно установить или снять только с помощью крана. Оснащение мачты перед установкой представляет довольно сложную работу, во время которой яхтсменам необходимо помогать друг другу.
Рис. 42. Различные способы проводки стоячего такелажа: а — штаг, основные ванты, верхние ванты. Ванты проводятся по бокам мачты слегка к корме так, чтобы они удерживали мачту со стороны кормы; Ь — штагпирс и ванты; с штаг, ахтерштаг, две основные ванты, верхние ванты, d — штаг, ахтерштаг, ромбованты. основные ванты, е — топштаг, стаксельштаг, ахтерштаг, бакштаги, основные ванты, верхние ванты, топванты.
ваются также и на штагах. В этом случае отдельные штаги называются так же, как и несомые ими паруса. В то время как штаги и ахтерштаги хорошо натягиваются и наглухо крепятся, бакштаги, идущие с двух сторон мачты, должны свободно выбираться и отдаваться. Туго выбирается только бакштаг, расположенный с наветренной стороны, бакштаг же, находящийся на противоположной стороне, отдается таким образом, чтобы гик имел свободу для движения. В поперечной плоскости мачту удерживают ванты, которые служат прежде всего оттяжками, не дающими мачте выгибаться к бортам. В зависимости от места их присоединения к мачте различают топ в анты, верхние, средние и нижние ванты (рис. 43). Так как угол, образующийся между мачтой и вантами, из-за большой высоты мачты и сравнительно малой ширины судна слишком мал для прочного ее удержания, каждая из верхних вант с помощью деревянной или металлической распорок (краспиц) разносится в стороны (рис. 44), чем и повышается надежность закрепления. Кюнтрштаг, проходящий с передней стороны мачты до мест установки краспицы и придающий верхней части легких мачт достаточную прочность, не позволяет -мачте прогибаться назад и делает в то же время излишней проводку второго штага. Краспица, в свою очередь, также обеспечивает надёжность закрепления мачты (рис. 45). Ванты и штаги с помощью оковок прочно прикрепляются верхними концами к мачте. Крепление их к палубе производится путенсами (рис. 46) с талрепами (винтовыми стяжками из бронзы или оцинкованного железа, позволяющими усиливать или ослаблять натяжение расчалок мачты). Талрепы должны иметь предохранители от самопроизвольного развинчивания (рис. 47). Чем больше судно и чем выше его мачта, тем больше вант и штагов должно быть установлено для обеспечения хорошего удержания мачты.
Раньше для мачт и рей выбирались стройные стволы деревьев. В настоящее время мачты и рангоутные деревья изготовляются (склеиваются) из длинных планок и делятся на мачты сплошного сечения и пустотелые. В зависимости от их сечения они бывают овальными, коробчатыми и круглыми (рис. 48). Парус крепят к мачте с помощью канавки с губка-м и, называемой л и к п а з о м. В таком пазу движется л и к-т р о с, пришитый к шкаторине паруса; в других случаях трос движется по шине, прикрепленной - узкой стороной к мачте (рис. 49). Здесь двигаются специально пришитые к ликтросу ползунки (рис. 50). На старых судах до сих пор еще употребляется с л а б л и н ь, который спирально обвивает сверху вниз круглую мачту сплошного сечения и принайтовывает парус за маленькие отверстия (люверсы), отделанные металлическими кольцами.
Поднятый таким способом на мачту основной парус называется гротом. Расположенные впереди мачты паруса, которые крепятся к штагам с помощью различных скобок — р а к с о в (рис. 51), носят общее название передних парусов. Вместо стальных штагов могут применяться также и деревянные штаги (штагпирсы), в пазу которых ходит ликтрос переднего паруса.
Треугольный грот называется бермудским парусом потому, что он впервые был применен в прибрежных водах Бермудских островов (рис. 52). Если же парус четырехугольный и вверху крепится к гафелю (наклониому рангоутному дереву), то он называется гафельным парусом (рис. 53). Однако этот вид вооружения малопрактичен и на новых яхтах употребляется только в исключительных случаях.
В результате давления ветра, с одной стороны, н сил, сохраняющих остойчивость, — с другой, парус подвергается очень сильной нагрузке. Поэтому он изготовляется из очень прочной ткани, а благодаря дополнительным обшивкам приобретает повышенную прочность на разрыв. Для изготовления парусов применяют особо прочные ткани различной толщины, сделанные из хлопкового или синтетического волокна. Толщина ткани в большинстве случаев обозначается в граммах на один квадратный метр.
Так же как яхтостроитель лает корпус по теоретическому чертежу конструктора, так и парусный мастер изготовляет парус по специальному чертежу паруса. По этому чертежу на деревянном полу мастерской вычерчивается в натуральную величину каждый парус в отдельности. Учитывая особые свойства материала, рабочий чертеж мастера часто значительно отличается от чертежа, сделанного конструктором. В зависимости от вида и области применения паруса прочность материала повышается дополнительными нашивками — бантам1Г»и боутами. Обработанные таким образом заготовки-полотнища соединяются друг с другом двойным машинным швом. Необходимо обладать достаточной сноровкой и опытом, чтобы парус хорошо «сидел». Поэтому человек, шьющий парус, должен быть мастером своего дела. Даже при малейшем растяжении материала на парусе появляются складки, которые тормозят воздушный поток, идущий вдоль паруса, и тем самым влияют на скорость яхты.
Кромки паруса (шкаторины) обшиваются пеньковым или металлическим тросом (рис. 54) или же подвергаются двойной обшивке. У косого грота передняя ш к а т о р и н а прикрепляется к мачте, а нижняя — к гику. Обе эти шкаторины обшиваются ликтросом. Задний ликтрос, или задняя шкаторина паруса (если она не усилена ликтросом), проходит от топа мачт ы, то есть от самой верхней ее точки, до нока гика, то есть до наружного конца гика. Перпендикулярно задней шкаторине пришиваются карман ы для лат. В эти карманы вставляются латы — дощечки, поддерживающие заднюю кромку паруса, которая часто кроится с большим выгибом наружу — горбом. Хороший мастер может скроить парус с довольно большим горбом, но в этом случае парус требует тщательного ухода для того, чтобы его форма осталась неизменной.
Углы грота и углы передних парусов имеют общие для тех и других названия (рнс. 55). Нижний угол, с помощью которого парус крепится к мачте или к гику, называется галсовым углом. У стакселя галсовый угол обозначает то место паруса, которое прочно связывается с корпусом яхты или показывает его самую нижнюю точку крепления. Верхний угол треугольного грота, или стакселя, называется ф а л о-вым углом. Часто верхний угол усилен деревянной пластинкой или пластиной из легкого металла — головной ф а-ловой дощечкой. У четырехугольного гафельного паруса гафель крепится к верхней шкаторине. Угол на верхней шкаторине, расположенный рядом с мачтой, называется верхним галсовым углом, а другой — нокбензельным.-Эти углы, так же как фаловый и задний нижний (шкотовый) угол, имеют двойную накладку парусины, так как в" этих наиболее ответственных местах парус подвергается исключительно сильной нагрузке на растяжение в различных направлениях. Помимо этого, на полосках материи, в несколько слоев пришитых к парусу, делаются маленькие, отделанные медными кольцами отверстия -люверсы, через которые протягивается слаблинь или шнуровка для крепления паруса к мачте и гику.
На передних парусах шкот крепится непосредственно кшкотовому углу, а на гроте — к но-ку гика поблизости от шкотового утла, что и позволяет устанавливать парус "tea различные курсы к ветру непосредственно из кокпита. Шкоты, так же как и ф а-л ы, при помощи которых поднимаются и спускаются паруса, относятся к бегучему такелажу. Подъем паруса производится с помощью фала, проходящего через шкив, врезанный в топ мачты, или же через блок, укрепленный с передней стороны мачты. Косой грот и все передние паруса требуют только одного фала, название которого соответствует тому парусу, для которого он применяется, например «грот-фал», «стаксель-фал», н т. д. При гафельном парусе пятка гафеля, скользящая усами вдоль мачты, поднимается гафельгард елью, а с помощью дирик-фала гафель устанавливается в нормальное наклонное положение, соответствующее покрою паруса.
Шкоты пропускаются через два или больше блоков, чаще всего образуя тали для того, чтобы легче было справиться с давлением ветра на парус. Если на больших яхтах грота-гика-шкот присоединен к гику, то на швертботах он в большинстве случаев прикрепляется к бугелю гика-шкота (рис. 56) или же к талям г и к а - ш к о т а, которые сзади подтягивают гик (рис. 57). Вместо двух отдельных блоков, прикрепленных к бугелям может применяться также и двухшкивный блок, подведенный на соединительной тяге между двумя бугелями.
Если вы хотите уменьшить парус или взять рифы, что часто бывает необходимо для уверенного ведения судна при большом ветре, то вам следует отсоединить гик от мачты и накрутить на него парус. Чем сильнее ветер, тем больше рифов следует взять. Выражение «брать один, два, три рифа» происходит еще с тех времен, когда рифление производилось путем подтягивания к гику второго, третьего рядов риф-бантов. Сейчас каждый полный оборот гика также называется «взять один риф». Для облегчения этой работы почти все яхты имеют на гике специальное приспособление, называемое патент-рифом (рис. 58), которое позволяет вращать гик, не разъединяя его с мачтой. Яхты, у которых нет этого приспособления, имеют расположенные на одинаковом расстоянии от гика ряды риф-сезней и люверсов (см. рис. 53). При рифлении парус предварительно немного спускают, так же как и при патент-рифе, а затем его нижнюю часть с помощью риф-сезней прочно иринайтовывают к гику. На многих яхтах для того, чтобы удержать гик в горизонтальном положении после спуска паруса, имеется особая снасть, которая связывает нок гика с верхней частью мачты и называется гика - т о п е н а н то м. Во время хода яхты он свободно висит рядом с парусом.
Если па одномачтовом судне наряду с гротом есть один передний парус — стаксель, то судно называется шлюпом; если же впереди стакселя находится еще один парус — кливер, то такое судно называется тендером. Старые суда еще до сих пор носят на выступающем над носом выстреле (бушприте) кливер. Если у судна стоит вторая мачта, расположенная впереди головки руля, то судно называется кэчем; если же вторая мачта находится позади головки ру-, ля, то его называют иолом. И в том и в другом случае вторая (меньшая) мачта называется бизань-мачтой, а относящийся к ней парус — бизань-парусом или просто бнзаныо. Если задняя мачта выше передней или имеет равную с ней величину, то судно называется шхуной. Передняя, меньшая, мачта называется фок-мачтой, а парус — фоком, задняя же, большая, мачта — грот-мачтой.
Запомните следующие типы парусного вооружения.
Рис. 60. Шпринтовов вооружение.
Р е й к о в о е вооружение. Рейковый парус с рейком и свободной нижней шкаториной распространен среди рыболовных судов и в отдельных случаях имеется па дингах или тузиках (рис.. 59).
Ширин товое в о о р у ж е-н и е. Применяется только на рыболовных судах. Передняя шкаторина такого паруса туго натягивается с помощью фала, шкот оттягивает нижнюю шкаторину, а шпринтов распрямляет парус и одновременно натягивает верхнюю и заднюю шкаторины (рис. 60).
Вооружение к э т а. Судно несет только один грот, на рисунке 61 изображен швертбот с косым парусом. Кэт может также иметь и гафельный парус.
Вооружение шлюп а. Судно несет грот и стаксель. Изображенное па рисунке 62 судно имеет гафельиый грот со сквозными латами. Стаксель, как исключение, может крепиться к штагпирсу. Благодаря этому мачта получает большую устойчивость и не нуждается в обременительных бакштагах.
Рис. 66. Стаксельный кэч.
Вооружение тендера. Тендер имеет два передних паруса — впереди кливер, за ним стаксель — и грот (рис. 63). Если раньше тендерное вооружение с гафельным гротом применялось на гоночных яхтах, то сейчас такое вооружение, но уже с бермудским парусом, ставится на морских крейсерских яхтах.
Вооружение иола. Судно, вооруженное иолом, всегда несет две мачты: грот-мачту, стоящую впереди, и бизань-мачту, расположенную позади головки руля (рис. 64). На бизань-мачте крепится бизань-стаксель, проходящий (без туго натянутого штага) от топа бизань-мачты до палубы судна. Основной и передний паруса имеют обычные названия. Многие современные морские яхты носят такое вооружение.
Вооружение кэча. У кэча мы также имеем бизань-мачту, которая, однако, стоит впереди головки руля. Благодаря этому бизань имеет большие размеры (рис. 65).
Стаксельный кэч. Изображенный на рисунке 66 стаксельный кэч несет грот в виде треугольного паруса, растянутого гафелем. Другие паруса этого судна также могут иметь треугольную форму. Такое вооружение не является признаком больших яхт, как считают некоторые. Даже суда, вооруженные кэчом, могут быть стаксельными.
В качестве последнего примера, демонстрирующего многочисленные виды вооружений, может служить изображенное на рисунке 38 вооружение учебного корабля «Вильгельм Пик» (ГДР), являющегося б р и г а н т и н о й, которая носит как косые, так и прямые паруса. KOHEЦ ФPAГMEHTA
|
