Скиталец - сервер для туристов и путешественников
Логин
Пароль
Зарегистрироваться
Главная > Книги > Водный туризм Новости туризма на сервере Скиталец - новости в формате RSS

Снаряжение туриста-водника

Составитель - мастер спорта СССР по туризму В. Н. Григорьев

Рецензент - доктор технических наук, председатель водной комиссии Всесоюзной федерации туризма А. Г. Шалимов

Материалы книги подготовили:

"Мореходность самодельных туристских судов" - Ю. Б. Пржиемский; "Плоты туристские на надувных элементах плавучести" - Н. Л. Телегин; "Гребные катамараны" - В. Н. Григорьев, С. И. Кириллов; "Каркасно-надувные байдарки" - П. А. Добрынин, С. И. Кириллов, Э. А. Космачев, К. А. Подъяпольский; "Разборные парусные суда" - Ю. А. Кужель, В. Н. Успенский, М. Н. Успенский; "Спасательное и страховочное снаряжение" - В. Н. Григорьев, Н. Л. Телегин; "Советы по изготовлению снаряжения" - В. Н. Григорьев, Э. А. Космачев, В. А. Новиков

Москва, Профиздат, 1986

Сканирование: Виктор Евлюхин (Москва)

Обработка: Влад Колесник (Москва)

СОДЕРЖАНИЕ

1. Введение
2. Мореходность самодельных туристских судов
3. Плоты туристские на надувных элементах плавучести
3.1. Основные элементы плота
3.2. Типы плотов
3.3. Мореходные качества плотов
4. Гребные катамараны
4.1. Основные элементы катамарана
4.2. Катамаран четырехместный с поплавками круглого сечения
4.3. Катамаран четырехместный конструкции Б. Орлова
5. Каркасно-надувные байдарки
5.1. Основные элементы каркасно-надувной байдарки
5.2. Двухбаллонная каркасно-надувная байдарка
5.3. Четырехбаллонная каркасно-надувная байдарка
5.4. Каркасно-надувной каяк
6. Разборные парусные суда
6.1. Парусно-гребная байдарка "Таймень-2"
6.2. Парусный катамаран "Кентавр-Н"
7. Спасательное и страховочное снаряжение
7.1. Основные виды спасательного снаряжения
7.2. Страховочные устройства
8. Советы по изготовлению снаряжения
9. Литература

1. ВВЕДЕНИЕ

Тысячи туристов увлекаются техническим творчеством, конструированием и изготовлением самодельного туристского снаряжения. В наиболее сложных походах удельный вес самодельного снаряжения достигает 90%. Это объясняется постоянным развитием и усовершенствованием техники и тактики туризма, возросшей сложностью маршрутов, а также ограниченным ассортиментом снаряжения, выпускаемого промышленностью.

Самодеятельное конструирование - дело нужное и важное. Оно является действенным средством пропаганды и организации здорового образа жизни среди широких слоев населения, развивает навыки изобретательской и конструкторской работы; благодаря техническому творчеству туристами в короткие сроки создаются новые, совершенные изделия.

Эта книга посвящена техническому творчеству туристов-водников, одного из самых массовых отрядов самодеятельного туризма. Современное спортивное снаряжение туриста-водника отличается высокой технической оснащенностью, включает разнообразные средства сплава, которые делятся на три класса: туристские плоты, надувные суда и катамараны, байдарки. Несколько особняком стоят суда с парусом, поскольку парусный туризм еще не нашел своего постоянного места в общей системе туризма. Для водного туризма необходимы рюкзаки и бивачное снаряжение, а также спасательное и страховочное оборудование, которое в основном специфично и только в небольшой части (веревки, карабины, крючья) заимствуется из снаряжения для горного туризма.

В настоящее время промышленность обеспечивает снаряжением в какой-то степени только массовый водный туризм - в пределах походов первой - третьей категории сложности. К сожалению, такие средства сплава, как плоты и катамараны, каркасно-надувные байдарки, промышленностью не выпускаются, а каркасные и надувные байдарки фабричного производства несовершенны, тяжелы и дороги. Что же касается серийных надувных баллонов, то они малы по объему, имеют неоптимальную форму и очень тяжелы. Из спасательного и страховочного снаряжения промышленностью изготовляются только недостаточные по объему спасательные жилеты. Неоптимальны характеристики серийных рюкзаков, палаток, спальных мешков и другого лагерного снаряжения.

Поэтому для походов четвертой-пятой категории сложности туристы-водники конструируют и изготовляют снаряжение сами. В первую очередь это относится к средствам сплава.

Материалы для изготовления самодельных туристских судов туристы-водники, как правило, приобретают организованным путем через районные клубы туристов, а также на предприятиях через профсоюзные организации. Отдельные виды оборудования, такие, как дюралевые трубы, уголки, веревки, некоторые ткани, покупают в магазинах, в отделах "Умелые руки", "Сделай сам" и др.

В стране накоплен большой практический опыт по конструированию судов, но он чаще всего не подкреплен теоретическими расчетами, рекомендациями и не обобщен. Почти в каждом туристском районе разрабатываются свои модификации плотов, байдарок, катамаранов и других судов в силу разных подходов, традиций, возможностей в использовании строительных материалов и т. п. Обмен опытом конструирования недостаточен, а отсутствие единой теоретической основы и разнобой в терминологии затрудняют его. Многие туристы-водники изобретают собственные термины, пользуются жаргонными словами и выражениями, хотя имеется установившаяся терминология как большого, так и малого судостроения.

В этой книге обобщен некоторый опыт, накопленный в области изготовления снаряжения для водного туризма. Здесь приведены чертежи и описания конструкций разных судов, спасательного и страховочного оборудования, даны практические советы по технологии изготовления. Предпринята попытка дать основы теоретических сведений применительно к конструированию туристских судов. Авторы старались как можно полнее использовать терминологию, установившуюся в судостроении и применяющуюся в специальной научной и популярной литературе.

Цель книги - оказать помощь туристам-водникам в изготовлении необходимого снаряжения и в дальнейшем развитии самодеятельного конструирования, являющегося важной формой технического творчества туристов.

2. МОРЕХОДНОСТЬ САМОДЕЛЬНЫХ ТУРИСТСКИХ СУДОВ

Под мореходностью понимают некоторую совокупность эксплуатационных качеств судна, которые обеспечивают безопасность его плавания в определенных условиях (высота волн, сила ветра и др.). Главные из них - это запас плавучести, непотопляемость, ходкость, поворотливость, остойчивость и устойчивость на курсе. Дальнейшее рассмотрение этих свойств применительно к самодельным туристским судам проведено на основе понятий и обозначений, принятых в спортивном судостроении. (Перечень понятий и определений см. в конце главы).

Плавучесть. Для того чтобы судно не тонуло, необходимо силу тяжести судна G - равнодействующую сил тяжести экипажа, груза и самого судна, приложенную в центре тяжести судна ЦТ и направленную вертикально вниз, уравновесить силой поддержания (рис. 1,а). Сила поддержания (плавучести) Р - равнодействующая всех сил давления воды на погруженную в нее часть корпуса судна - приложена в центре плавучести (величины) ЦВ и направлена вертикально вверх. Точка ЦВ совпадает с центром тяжести воды, вытесненной судном, а поддерживающая сила равна весовому водоизмещению - произведению удельного веса воды у на объемное водоизмещение V, т. е. Р = ?V.


Рис. 1. К определению мореходных качеств малых туристских судов: а), б) к определению остойчивости; в) к определению сопротивления трения; г) к сравнению поворотливости

Для того чтобы противодействовать погружению корпуса при крене, обеспечивать всхожесть на волны и валы, судно должно обладать определенным запасом плавучести, под которым понимают предельно возможное возрастание силы плавучести. Этот запас создается защищенными от воды объемами надводной части судна.

Для открытых лодок (беспалубных) запас плавучести обеспечивается высотой надводного борта. У спасательных шлюпок в полном грузу высота надводного борта должна составлять в самом широком месте судна (миделе) 6%, а в носу и корме 10% от длины судна по плоскости конструктивной ватерлинии (КВЛ). Для прогулочных судов высота надводного борта устанавливается в зависимости от высоты волн, при которых разрешена их эксплуатация, но не менее 6% от длины судна.

  • высота борта (м) 0,20 0.25 0,32 0.43 0,60
  • высота волн (м) 0,20 0,50 0,70 0,90 1,20

У туристских судов, предназначенных для плавания по бурным рекам, где валы носят беспорядочный характер, а удельный вес вспененной воды сильно падает, запас плавучести должен обеспечиваться более действенными способами. Эти суда следует делать закрытыми, т. е. они должны иметь в каком-то смысле палубу. Действительно, самодельные туристские катамараны и плоты не имеют заливаемых водой полостей (кокпитов, трюмов) - вся их плавучесть создается герметичными объемами. У современных самодельных туристских байдарок водонепроницаемые деки (палубы) выполняются как одно целое с фартуком, а посадочные люки минимальных размеров закрываются вокруг гребцов водонепроницаемыми юбками.

Установленных норм по запасу плавучести для этих судов нет, на практике же бытуют две тенденции. Сторонники одной принимают полный объем, например, плотов равным 3,5- и даже 5-объемным водоизмещениям, считая, что такие суда ходят "суше", лучше ведут себя, когда их потоком прижимает к неподвижному препятствию, и, следовательно, безопаснее. Сторонники другой берут полный объем, например, для катамаранов и байдарок больше их объемного водоизмещения всего в 2-2,2 раза. Как будет показано ниже, такой запас плавучести для катамаранов является минимальным по соображениям остойчивости. Эти суда ходят "мокро", но гораздо легче и с меньшей потерей скорости преодолевают валы. Известно, что и парусные суда одновременно быстроходными и "сухими" не бывают.

Непотопляемость. Под этим понимают способность полностью залитого водой судна сохранять некоторый запас плавучести. Для полностью груженных прогулочных судов требуется, чтобы они, будучи затоплены водой, сохраняли запас плавучести не менее 10% от их полезной грузоподъемности. При этом предполагается, что экипаж, находясь в воде рядом с судном, может придерживаться за него руками. По этим нормам на члена экипажа двухместной туристской байдарки требуется объем непотопляемости всего 25 литров.

Если обратиться к туристской практике, то большинство современных самодельных судов, которые применяются на более или менее сложных реках (катамараны, каркасно-надувные байдарки и др.), имеют объемы непотопляемости по 60 и более литров на члена экипажа. Это позволяет экипажу при аварии самому поставить судно на ровный киль или взобраться на него.

Ходкость. Это способность судна развивать заданную скорость хода при наименьшей затрате мощности. Большая часть энергии экипажа (на гребных судах) и ветра (на парусных) тратится на преодоление сопротивления воды, которое она оказывает движению корпуса и которое в основном определяет быстроходность этих судов. Скорость существенна и для безопасности путешествия: от столкновения с препятствием суда уходят за счет быстрого смещения.

Полное сопротивление воды обычно делят на следующие составляющие: сопротивление формы, трения, волновое и индуктивное. Выделить и отдельно измерить эти составляющие практически нельзя, но такая классификация помогает конструктору лучше понять поведение реального судна.

Сопротивление формы проявляется при возникновении за кормой области пониженного давления. По величине оно эквивалентно работе, затрачиваемой там на образование и срыв вихрей, и определяется характером обтекания кормы. Причем если обтекание водой носа происходит главным образом в горизонтальной плоскости по ватерлиниям, то корма в основном обтекается по ботаксам (линиям пересечения оболочки корпуса вертикальными плоскостями, проходящими параллельно ДП), т. е. из-под днища корпуса к поверхности. Сопротивление формы тем больше, чем значительнее перепад давлений между кормой и миделем, что, в свою очередь, бывает у судов с малым удлинением - L/B?3-4, большой площадью поперечного сечения корпуса в миделе SМД и большим коэффициентом общей полноты - ??0,75. И наоборот, оно мало, например, у парусных катамаранов, у которых L/BH?10,??0,5, углы заострения обоих оконечностей корпусов менее 20°, а длина кормового заострения (подрезки) не менее чем в 4 раза превышает осадку корпуса в миделе. Обычно это сопротивление невелико у каркасных и каркасно-надувных туристских байдарок, и его удается сделать сравнительно небольшим у гребных, а парусных катамаранов на надувных поплавках.

У туристских плотов, наоборот, сопротивление формы обычно бывает преобладающим - так сложилось, видимо, исторически. Два первых поколения плотов - из сухостойных бревен и на автомобильных камерах - имели сплошное заполнение става элементами плавучести, и сопротивление формы было преобладающим в силу самой конструкции и конфигурации плота. Это, видимо, и определило невнимание туристов к гидродинамическим свойствам плотов и методам их оценки, принятым в спортивном судостроении.

Туристский плот с точки зрения гидродинамики не совсем обычное и не простое судно - не все его свойства очевидны. При анализе движения плота можно выделить три составляющие. Первая составляющая - движение плота вместе с потоком относительно русла реки среди неподвижных препятствий. Это движение наиболее наглядно, и, собственно, оно определило удлиненную форму туристского плота и традиционное положение носа и кормы (морские спасательные плоты часто делают круглыми). Вторая составляющая - движение (перемещение) плота бортом, осуществляемое за счет активной работы экипажа поперек потока в целях управления. Собственно, этот способ управления в настоящее время и является той особенностью, которая отличает плот от других туристских судов. Ходкость у судна, которое перемещается бортом (длинной стороной) вперед, будет естественно низка, и особенно у плота катамаранного типа. В спортивном судостроении под катамараном понимают два одинаковых корпуса, связанных поперечными балками или мостом. Площади сечения SДП двух длинных и узких корпусов будут сравнительно велики, а следовательно, будет велико и боковое сопротивление катамарана. При оценке ходкости плота этого типа, движущегося бортом, по существу, меняются местами площади сечений SДП и SМД, то же происходит с длиной L и шириной BK поплавков. Таким образом, преобладание сопротивления формы у этих плотов формально объясняется очень большим "поперечным" сечением и малым (<1) "удлинением" поплавков в направлении движения. Эти характеристики будут заметно лучше у плотов с поперечным расположением поплавков. Однако и в этом случае общее сопротивление при движении лагом (бортом) не так уже мало, поскольку количество поплавков существенно больше, а удлинение их меньше, чем у катамарана, да и с точки зрения обтекания водой поплавки плота далеко не оптимальны.

Третья составляющая движения плота становится заметной на участках с большим уклоном. Она совпадает с продольной осью и возникает за счет "соскальзывания с горки", причем скорость тем больше, чем меньше лобовое сопротивление и тяжелее плот. Первое характерно для катамаранных плотов, а второе - для деревянных плотов первого поколения.

Сопротивление трения - основное сопротивление у гребных судов, имеющих хорошо обтекаемый корпус и движущихся с малой или умеренной скоростью. Оно возникает в силу того, что около корпуса при движении судна из-за вязкости воды образуется оболочка из следующих за ним ее частиц. Толщина этого слоя увеличивается от носа к корме и зависит от формы корпуса, его шероховатости и скорости движения и может достигать 2% от длины L судна, т. е. у пятиметровой байдарки составит около 10 см. Очевидно, что, чем больше воды "тянет" за собой судно, тем сильнее сопротивление трения, величина которого пропорциональна квадрату скорости, первой степени площади смоченной поверхности и коэффициенту трения.

Величина коэффициента трения в основном зависит от того, какая доля корпуса обтекается турбулентным потоком. При турбулентном обтекании не только увеличивается толщина пограничного слоя вокруг корпуса, но и возникают поперечные колебания, поглощающие дополнительную энергию. Часть корпуса, лежащая к корме от точки "отрыва струй" (рис. 1,в), всегда обтекается турбулентным потоком. Поскольку эта точка располагается вблизи наиболее широкого шпангоута, то последний выгодно смещать несколько в корму. Напомним, что у промышленных байдарок "Ладога" и "Салют" он, наоборот, сдвинут в сторону носа, и, следовательно, рекомендации туристов переделывать трехместные "Салюты" и ходить на них "задом наперед" имеют и теоретическое обоснование.

Характер обтекания передней половины корпуса зависит от ее формы, степени шероховатости смоченной поверхности и скорости движения судна, причем требования к гладкости возрастают вместе со скоростью. Особенно сильно сказываются выбоины, зазубрины, выступающие оковки и т.п., которые расположены у носовой части,- они вызывают турбулентный поток вдоль всего корпуса. Однако с ростом скорости и на "полированном" корпусе переход ламинарного потока в турбулентный сдвигается от точки "отрыва струй" в сторону носа. Местоположение области этого перехода определяется некоторой постоянной критической величиной произведения ?L*, где ? - скорость движения, a L* - расстояние от носа корпуса до начала турбулентного потока (на рис. 1, в L*~20% L). Таким образом, судам с плавными обводами и заостренными оконечностями существенно иметь гладкую, веретенообразную, хорошо обтекаемую переднюю подводную часть корпуса с плавным увеличением поперечных сечений, которая лучше сохраняет ламинарность потока, чем простая плоская поверхность. Наконец, следует подчеркнуть, что с увеличением длины корпуса L сопротивление трения растет, в то время как сопротивления формы и волновое уменьшаются.

Волновое сопротивление. Его природу легче уяснить, рассматривая движение потока мимо стоящего судна. Скорость воды у носа будет несколько падать (вода как бы наткнется на препятствие), а, следовательно, здесь часть кинетической энергии потока перейдет в потенциальную - вода поднимется на некоторую высоту, образуя гребень носовой волны. У середины судна поток сожмется, скорость его увеличится, кинетическая энергия получит приращение, и вода здесь опустится. И наконец, у кормы поток опять расширится, скорость упадет, а потенциальная энергия возрастет - вода поднимется, образуя кормовую волну.

Волновое сопротивление, так же как и сопротивление трения, зависит от площади смоченной поверхности и квадрата скорости движения. Однако коэффициент волнового сопротивления пропорционален более высоким степеням скорости и имеет максимумы, когда скорость такова, что носовая волна совпадает по фазе с кормовой и энергии их складываются. Поэтому для волнового сопротивления важнейшей характеристикой является отношение скорости движения к корню квадратному из длины корпуса ?vL. Для однокорпусных водоизмещающих судов до скорости ?min~0,65vL м/с волновое сопротивление практически незаметно. Затем оно очень быстро растет и при скорости ?max ~1,57vL м/с достигает максимального пика - "волнового барьера", когда вдоль корпуса укладывается одна полуволна.

Менее известно, что волновое сопротивление также пропорционально (в первом приближении) отношению фактического водоизмещения V к кубу длины судна V/L3. Другими словами, если при равной длине одна из лодок имеет водоизмещение вдвое больше, то для движения на одинаковой, близкой к максимальной, скорости ей потребуется и тяги по крайней мере также в 2 раза больше. Кроме того, волновое сопротивление узких судов растет пропорционально квадрату их ширины. Наиболее эффективно эти закономерности используют на катамаранах, где при неизменном водоизмещении можно увеличить удлинение поплавков L/BK путем уменьшения их поперечных сечений. Поскольку поперечная остойчивость катамарана может быть обеспечена увеличением расстояния ВО между поплавками, то это позволяет уменьшить ширину ватерлинии до минимума, необходимого только для создания плавучести. Вследствие этого туристский парусный катамаран с поплавками длиной порядка 5 м, имея 15 кв. м парусов, может преодолеть свой "волновой барьер" и выйти на глиссирование, хотя это невыполнимо для туристских судов с мощными двигателями.

У катамаранов есть еще две специфические составляющие волнового сопротивления. Во-первых, оно заметно растет, когда носовые волны встречаются между поплавками впереди миделя. Во-вторых, при близком расположении поплавков друг к другу скорость потока между ними сильно увеличивается - то же самое происходит и с волновым сопротивлением. Поэтому рекомендуется задавать конструктивную ширину ВО и горизонтальный клиренс Кг по соотношениям: ВО?0,35L и Кг?3ВК (первая величина получена для парусных, а вторая - для моторных катамаранов).

Однако на практике латвийские двухместные катамараны с байдарочными веслами, имея Кг~1,5ВК, на соревнованиях (в Лосево) регулярно показывали такие же результаты, как четырехместные, у которых Кг~3ВК. То, что при близком расположении поплавков волновое сопротивление заметно не выросло, возможно, объясняется либо меньшим в 2-2,5 раза водоизмещением, либо незначительной скоростью относительно воды как тех, так и других, чего не было заметно из-за большой скорости самого потока. Из этого, видимо, следует целесообразность применения для определенных условий двухместных катамаранов с байдарочными веслами.

Индуктивное сопротивление возникает, когда судно, кроме поступательного, имеет еще поперечное движение. При этом у одного борта возникает повышенное давление, а у другого - пониженное. Затраты энергии на перетекание струй воды с одной стороны корпуса на другую, образование и срыв вихрей определяют величину индуктивного сопротивления. Оно тем значительнее, чем больше осадка Т, площадь сечения корпуса SДП в коэффициент его полноты ?ДП. Величина индуктивного сопротивления у парусных судов при углах дрейфа 5-8° может составить более половины общего сопротивления воды. Парусникам оно позволяет ходить курсами, не совпадающими с направлением ветра, у гребных судов препятствует поперечным смещениям.

Поворотливость. Способность судна изменять направление движения и двигаться по криволинейному пути. Применяемое в этом смысле некоторыми туристами понятие "маневренность" в действительности включает в себя еще скорость хода, инерцию судна, время реверса и др. На спокойной воде туристские гребные суда поворачивают, как обычно, перекладкой руля, а на бурных горных реках байдарками, катамаранами и плотами управляют веслами и гребями. При повороте судно одновременно вращается вокруг вертикальной оси и движется по криволинейной траектории. При этом сопротивление воды повороту будет тем значительнее, чем больше длина судна L, площадь сечения корпуса SДП и коэффициент его полноты ?ДП. Худшее сочетание этих показателей обычно бывает у катамаранов и плотов этого же типа, их поворотливость падает также с увеличением расстояния между поплавками ВО, а уменьшение длины L и ширины ВО ограничено падением остойчивости.

Поворотливость двухкорпусных судов улучшают уменьшением коэффициента полноты ?ДП т.е. усилением подрезки поплавков или увеличением относительной ширины последних ВК/Т, что, в свою очередь, приводит к сокращению их сечения SДП. Последнее достигается различными способами (рис. 1,г). Для этого, во-первых, увеличивают диаметр поплавков круглого сечения. Во-вторых, делают так называемые плоские поплавки, для чего в одной оболочке поплавка размещают рядом в горизонтальной плоскости две продольные камеры. В-третьих, применяют каркасно-надувные поплавки, имеющие поперечное сечение, например в виде сегмента, что достигается растяжением оболочки на раме, которая состоит из двух привальных брусьев и нескольких бимсов. Следует обратить внимание на то, что хотя этот вариант дает несколько меньший выигрыш в осадке, чем предыдущий, но зато он позволяет получить более высокие гидродинамические характеристики поплавков. Наконец, немного повысить поворотливость можно при любой форме поплавков - для этого достаточно их надуть слабее, чтобы они сплющились под собственным весом судна.

При угловых ускорениях повороту противодействует момент инерции судна - чем больше момент инерции, тем медленнее будет осуществляться поворот. Это заметно у двухместных байдарок и четырехместных катамаранов, особенно на соревнованиях, когда суда идут без груза. Смещение гребцов в крайние положения к носу и корме уменьшает поворотливость, поскольку вращающий момент при повороте возрастает пропорционально первой степени длины плеча силы, а момент инерции - второй степени. Сосредоточение груза на периферии судна влияет аналогичным образом.

Очевидно, легче управлять малыми легкими судами с короткой подводной частью и небольшой осадкой, особенно в оконечностях корпуса, быстро же разворачивать четырехместный катамаран весом около 500 кг и с диагональю более 5 м - дело совсем не простое. Поэтому заслуживает внимания способ посадки гребцов московского клуба "Вольный ветер" на четырехместном катамаране по вершинам квадрата, а также конструкция ленинградцев (расположение поперечных балок), которая позволяет всем гребцам при той же посадке свободно работать канойными веслами по обе стороны каждого поплавка.

Устойчивость. От устойчивости (и от поворотливости) зависит управляемость судна - при слабой устойчивости судно считается плохо управляемым. При этом устойчивость на курсе и поворотливость - два взаимоисключающих качества: все, что повышает устойчивость, снижает поворотливость, и наоборот. О судах с малой устойчивостью говорят, что они рыскливы. Это отнюдь не безобидное свойство. Во-первых, нейтрализуя рыскание, экипаж вынужден непрерывно работать рулем, веслами или гребями, а у парусников еще и шкотами. Это не только утомляет людей и притупляет их реакцию, но и снижает скорость судна. Во-вторых, в сложных условиях неожиданный непроизвольный поворот может привести к тяжелой аварии. Очевидно также, что разумный компромисс между поворотливостью и устойчивостью на курсе будет различным для озера и бурной горной реки.

Плоты с поперечным расположением поплавков более рыскливы, чем плоты других конструкций. Здесь могут сказаться по крайней мере два обстоятельства. Во-первых, при большой ширине (ниже будет показано, что плот этого типа должен иметь значительно большую ширину, чем катамаран, при одинаковой с ним поперечной остойчивости) левые и правые оконечности поплавков скорее могут оказаться в струях с разной скоростью воды, что может привести к непроизвольному повороту плота. Во-вторых, при "соскальзывании с горки" плот приобретает заметную поступательную скорость, которая может сказаться на устойчивости следующим образом.

Дело в том, что, как хорошо известно яхтсменам, у судна, идущего строго по ветру, на подветренной стороне паруса образуются и отрываются вихри Кармана, периодически то у левой, то у правой кромки паруса (рис. 4, а). При этом попеременно возникают силы, направленные поперек яхты и в противоположные стороны, которые вызывают сильную бортовую качку и даже опрокидывают шверботы. Нечто подобное должно происходить, когда длинный поплавок располагается поперек линии своего движения, и неожиданные развороты могут вызываться подобными водяными вихрями.

Остойчивость. Это способность судна, выведенного из положения равновесия внешними силами, вновь возвращаться в это положение после прекращения действия сил. Различают поперечную остойчивость, противодействующую крену судна на борт, и продольную остойчивость, которая препятствует дифференту на нос или корму. О важности этого свойства говорит хотя бы то, что почти все несчастные случаи на воде начинались опрокидыванием судна. Для почти всех туристских судов неприемлема догма большого флота - "корабль должен тонуть не переворачиваясь". Как раз наоборот, туристские суда, переворачиваясь неоднократно, не должны тонуть - они должны быть приспособлены к опрокидыванию, а их экипажи - иметь опыт ликвидации таких аварий. Знание основных теоретических закономерностей и осмысленный на этой базе опыт позволяют уменьшить вероятность переворота судна и, что еще более важно, вероятность неожиданных опрокидываний, когда авария как раз и может перерасти в катастрофу.

Статическая остойчивость рассматривается, когда силы, вызывающие наклонение судна, действуют, не создавая заметной угловой скорости, как, например, при перемещении твердых грузов. Под начальной остойчивостью понимают остойчивость в пределах малых углов наклонения (когда величины угла в радианах и его синуса численно примерно одинаковы).

У самодельных туристских судов, центр тяжести которых расположен выше центра величины, остойчивость обусловлена перемещением точки ЦВ, где приложена поддерживающая сила Р, в сторону наклонения (рис. 1,6). Такое перемещение точки приложения силы плавучести происходит вследствие изменения формы части корпуса, которая погружена в воду (остойчивость формы). Напомним, что точка ЦВ совпадает с центром тяжести объема воды, вытесненной судном. Поскольку положение центра тяжести судна (точка ЦТ) при наклонениях не изменяется, то возникают силы Р и G, образующие восстанавливающий момент, или момент остойчивости m:

m=Pl=Ph?,

где Р - поддерживающая сила (плавучести), равная силе тяжести G судна, h - плечо остойчивости - расстояние между линиями действия сил Р и G, h - поперечная метацентрическая высота, ? - угол крена судна в радианах. В качестве мер начальной остойчивости в судостроении для однокорпусных судов (помимо восстанавливающего момента) приняты:

- коэффициент остойчивости Ph - это величина восстанавливающего момента, приходящаяся на каждую единицу угла наклона; он позволяет оценить сопротивление, которое оказывает судно усилиям, выводящим его из положения равновесия;

- метацентрическая высота h - это расстояние между центром тяжести и метацентром судна МЦ, который расположен в точке пересечения линии действия поддерживающей силы Р (при наклонении) с линией действия силы тяжести G (на ровном киле). Для устойчивого равновесия судна его метацентрическая высота должна быть положительна, т. е. метацентр должен располагаться выше центра тяжести. По величине метацентрической высоты сравнивают остойчивости разных судов между собой.


Рис. 2. К построению диаграмм остойчивости: а) схема к построению диаграмм статической поперечной остойчивости катамарана; б) схема к построению диаграмм продольной статической остойчивости катамарана и диаграмм остойчивости плота

Поперечная остойчивость, обусловленная изменением формы погруженной в воду части корпуса, будет незначительной у однокорпусных килеватых судов с округлым поперечным сечением (какой, например, была первая модель промышленной надувной байдарки "Ласточка"). Существенно больше будет плечо момента поперечной остойчивости у плоскодонных судов со значительной шириной корпуса В/T, а сильно разнесенные в ширину поплавки катамаранов создают им исключительно высокую начальную поперечную остойчивость. У последних даже незначительный крен вызывает сильное смещение поддерживающей силы к борту, что и создает большое плечо восстанавливающего момента, который у них пропорционален площади сечения поплавка по ватерлинии и квадрату расстояния между осями ВО. Так, если ширину катамарана В=1,8 м уменьшить до 1,2 м, т. е. в 1,5 раза, то (при ширине поплавка ВК=0,4 м) величина поперечного восстанавливающего момента упадет в 3 раза. Этот пример как раз показывает реальное соотношение поперечной остойчивости обычных четырехместных катамаранов с канойными веслами и более узких двухместных, на которых работают байдарочными веслами.

Продольная остойчивость характеризуется своим восстанавливающим моментом, его плечом, коэффициентом остойчивости и метацентрической высотой, которые определяются аналогичным образом при дифференте на нос или корму. У водоизмещающих однокорпусных судов продольная метацентрическая высота всегда значительно больше, чем поперечная, и соответственно их продольная остойчивость больше обычно на порядок. Поэтому, если однокорпусное судно имеет хорошую поперечную остойчивость, то оно считается остойчивым вообще.

Поперечная остойчивость катамаранов намного выше, чем у шверботов, но продольная - ниже, поэтому при одинаковом со шверботом "М"-дифферентующем моменте катамаран будет иметь дифферент в несколько раз больше (Крючков, 1964). Если из двух байдарок собрать катамаран, то от этого продольная остойчивость байдарок не уменьшится. Но поскольку у такого катамарана резко возрастет поперечная остойчивость, то относительно ее продольная остойчивость теперь будет казаться сравнительно меньшей. Однако, как говорилось выше, катамараны могут проигрывать и по абсолютной величине продольной остойчивости. Этому можно дать следующее объяснение. Поскольку у катамарана груз и экипаж вынесены на каркас, то поплавки в целях уменьшения сопротивления воды обычно делают более узкими, с малым развалом бортов и сильно заостренными оконечностями, т. е. корпуса имеют малую площадь сечения SКВД или коэффициент его полноты на много меньше единицы. Это-то и приводит к уменьшению продольной остойчивости катамаранов по сравнению с однокорпусными судами примерно одинаковой длины - ведь продольная остойчивость пропорциональна не только L2, но и ?2. Поэтому в спортивном судостроении принято: для того чтобы поперечная и продольная остойчивости катамарана были одинаковыми, необходимо длину поплавков по КВЛ взять по крайней мере в 2 раза больше конструктивной ширины катамарана ВО (между продольными осями поплавков).

Диаграммы статической остойчивости - это кривые, отображающие зависимость восстанавливающего момента m или его плеча l от величины угла наклонения ?, причем обычно для больших значений последнего, когда в формулах от значений углов в радианах надо переходить к их тригонометрическим функциям: т=Р1=Phsin?. Каждая диаграмма строится для определенных значений водоизмещения и ординаты ЦТ. Были рассчитаны (рис. 3, а) диаграммы статической остойчивости для модели катамарана (рис. 2) из двух поплавков-параллелепипедов, причем длина и ширина катамарана были приняты равными. Прямоугольная форма поплавков взята по соображениям удобства вычислений. Это позволило вычислять объемы, поддерживающие силы, их равнодействующие и точки, в которых они приложены, по более простым, точным формулам, используя простейшие геометрические соотношения.


Рис. 3. Диаграммы остойчивости: а) диаграммы статической остойчивости l=f(?): I - для поперечной остойчивости катамарана, II - для продольной остойчивости катамарана, III - для остойчивости плота, IV - для продольной остойчивости катамарана с удлиненными поплавками (L') = 3,2 м); б) влияние высоты ЦТ: I - поперечная остойчивость исходной модели, II - то же для случая, когда высота ЦТ уменьшена на 1/4. III - то же, когда высота уменьшена в 2 раза, IV - диаграмма динамической поперечной остойчивости для исходной модели катамарана

На диаграмме поперечной остойчивости (кривая I для зависимости плеча l от угла крена ?) можно выделить три характерных участка. Первый прямолинейный участок простирается от ?=0° до угла отрыва ?отр, т, е. до такого крена, когда происходит отрыв внешнего поплавка от поверхности воды, а восстанавливающий момент достигает своей наибольшей величины. У катамаранов обычно ?отр=9-12°. Поскольку на этом участке с увеличением крена восстанавливающий момент автоматически также растет, то равновесие здесь будет устойчивое - катамаран кажется непереворачиваемым.

На втором участке, после того как крен превзойдет угол отрыва, равновесие станет неустойчивым - восстанавливающий момент будет падать с ростом крена, и катамаран станет переворачиваться все легче и легче. Другими словами, если под действием опрокидывающей силы крен катамарана превзошел угол отрыва, то для того, чтобы предотвратить опрокидывание судна, необходимо или уменьшить кренящий момент, например у парусников потравить шкоты, или увеличить восстанавливающий момент, например экипажу открениться.

Третий участок диаграммы находится за точкой "заката диаграммы остойчивости" - критического значения угла крена ?КР, при котором сила поддержания Р и сила тяжести G вновь окажутся на одной прямой, а восстанавливающий момент упадет до нуля. При дальнейшем креновании на этом участке восстанавливающий момент станет отрицательной величиной, т. е. при углах крена больше критического значения судно завершит опрокидывание под действием собственного веса, если даже переворачивающая сила перестанет действовать.

Диаграмма продольной статической остойчивости (кривая II) построена для той же модели катамарана для случая опрокидывания его через торцы поплавков. Она в общих чертах повторяет вышерассмотренную. Главное отличие состоит в том, что максимальное значение продольного восстанавливающего момента примерно в 2,5 раза меньше, чем при крене на борт. Это объясняется тем, что при дифференте на нос или корму точка приложения поддерживающей силы ЦВ смещается на меньшую величину, чем при таком же крене на борт.

Диаграмма статической остойчивости (кривая III) построена для квадратного плота, имеющего те же размерения, что и катамаран, и сплошное заполнение габаритов водоизмещающим материалом. Полное водоизмещение такого плота Vmax=НВ получается в 3 раза больше, чем у катамарана, а относительная высота борта F/H возрастет до 0,83 вместо 0,5. Из сопоставления диаграмм I, II и III видно, что максимальный восстанавливающий момент у плота будет примерно в 2 раза больше, чем такое же значение момента продольной остойчивости у катамарана, но все же останется на 25% меньше максимальной величины восстанавливающего момента для поперечной остойчивости последнего. Это объясняется следующими обстоятельствами. Увеличение запаса плавучести и относительной высоты борта плота привели к тому, что наибольшее возможное перемещение точки ЦВ к борту (XЦВ) при его наклонении стало таким же, как при крене катамарана на борт. Однако плечи соответствующих восстанавливающих моментов не сравнялись, поскольку у катамарана при малых углах крена перемещение точки ЦВ к борту происходит на большую величину, чем у плота.

Наконец, диаграмма продольной статической остойчивости (кривая IV) показывает, что увеличение длины L поплавков катамарана пирамидальными заострениями на 33% хотя и дало приращение их полного объема всего на 5,5%, но привело к росту плеча и самого момента продольной остойчивости на 22%. Этот пример еще раз показал большое влияние водоизмещающих объемов на периферии судна на его остойчивость. В справочнике вахтенного офицера говорится, что при уходе под воду палубы в оконечностях судна его продольная остойчивость заметно падает (Проничкин, 1975).

Из рассмотрения диаграмм можно сделать следующие выводы. Во-первых, остойчивость самодельных туристских судов обеспечивается прежде всего достаточным запасом их плавучести. Так, у катамаранов, чтобы в полной мере реализовать присущую им высокую поперечную остойчивость, полный объем каждого поплавка должен превосходить объемное водоизмещение всего судна в полном грузу. Катамаран должен иметь возможность "встать" на один поплавок. Во-вторых, эффективно повышать остойчивость формы можно, не столько увеличивая защищенные от воды объемы, сколько располагая их на удалении от середины судна. Так, если катамарану добавить в середину третий поплавок - превратить его в тримаран,- то его поперечная остойчивость упадет. В то же время продольную остойчивость катамарана можно существенно увеличить, если (при достаточном запасе плавучести) "вырезать" средние части его поплавков. Собственно, так и построены модульные плоты А. Фомина и А. Чернышева, которые не имеют сплошных ни продольных, ни поперечных поплавков. Эти плоты построены весьма рационально с точки зрения получения высокой остойчивости при эффективном использовании водоизмещающих емкостей. В-третьих, появившаяся в печати характеристика "эффективная ширина плота" неудачна, так как она неоднозначно связана с величиной остойчивости. Дело в том, что величина восстанавливающего момента определяется формой не всего корпуса судна, а только той его части, которая погружена в воду. Эта часть корпуса в судостроении традиционно характеризуется точкой ЦВ и длиной плеча остойчивости.

Динамическая остойчивость рассматривается, когда внешние силы вызывают наклонения судна со значительными угловыми скоростями, как, например, при действии шквального ветра, "взрывной" волны и т. п. Наибольший угол наклонения, который достигает судно при динамическом действии кренящего момента, называется динамическим углом крена (дифферента). Из практики хорошо известно, что порыв ветра опрокидывает парусную лодку много легче, чем ровный ветер большей силы. Дело в том, что в первом случае судно по инерции накренится больше, чем до угла, при котором наступит равновесие кренящего и восстанавливающего моментов. Чтобы погасить инерцию и остановить опрокидывание, восстанавливающий момент должен произвести работу, равную работе момента, создающего это наклонение.

На диаграмме статической остойчивости работу некоторого кренящего момента можно показать площадью прямоугольника, ограниченного сверху горизонтальной прямой, проведенной на уровне МКР., и ординатой некоторого вызванного им угла наклонения (рис. 4, б, точки ОАВС). В свою очередь, работа восстанавливающего момента изобразится площадью, ограниченной ординатой того же угла и отрезком кривой момента остойчивости от начала координат до точки Д. Если величину угла наклонения подобрать так, чтобы обе указанные площади стали одинаковыми, то это и будет значением динамического угла крена ?дин. По данным справочника (1975), в пределах прямолинейной части диаграммы статической остойчивости при внезапном приложении постоянного кренящего (дифферентующего) момента величина динамического угла наклонения будет примерно вдвое больше соответствующего угла статической остойчивости ?ст.

Диаграмму динамической остойчивости, выражающую зависимость величины работы восстанавливающего момента от угла наклонения, можно построить следующим образом. По диаграмме статической остойчивости (кривая 1 на рис. 3, б) находится ряд значений плеча l статического момента, которые берутся через равные интервалы угла крена (например, через ??=5°=0,0873 радиана). Дальнейшие вычисления проводятся по таблице 1. Значения плеча динамической остойчивости lдин., соответствующие каждому значению l, определяются до формуле: lдин.= ????", где ?? - приращение угла в радианах, а ?" - сумма нарастающим итогом из строки 4 таблицы 1.


Рис. 4. К определению мореходных качеств малых туристских судов: а) образование вихрей на задней кромке паруса; б) влияние момента инерции на остойчивость судна; в) к расчету полного водоизмещения судна

Таблица 1

Кривая IV (рис. 3, б) отображает диаграмму динамической остойчивости, вычисленную указанным способом но диаграмме поперечной статической остойчивости (кривая I) исходной модели катамарана. Чтобы по этой диаграмме найти угол динамического крена, надо еще построить график работы кренящего момента. Для этого из точки N, где угол ?=1 радиану = 57,3°, проводится вертикальная линия NM, на которой откладывается в соответствующем масштабе величина кренящего момента МКР. Полученная таким способом точка М соединяется с началом координат. На пересечении этой прямой с диаграммой динамической остойчивости и расположены значения угла динамического крена. Если через начало координат 0 провести касательную к кривой динамической остойчивости, то точка касания даст значение критического утла крена ?КР.; g, при котором произойдет опрокидывание судна, а пересечение касательной с прямой NM укажет соответствующее минимальное значение динамического кренящего момента. В рассчитанном примере для рассматриваемой модели катамарана величина динамического критического угла крена для поперечной остойчивости получилась примерно в 2 раза меньше, чем соответствующее значение для статической остойчивости. Таким образом, в первом приближении можно считать, что динамическая остойчивость самодельных туристских судов вдвое меньше их статической остойчивости.

На остойчивость судна помимо формы погруженной в воду части корпуса влияет также его вес. Рассмотрим это влияние несколько подробнее. Прежде всего существуют суда, у которых вообще отсутствует остойчивость формы - это подводные лодки в полностью погруженном состоянии. Для того чтобы в этом случае восстанавливающий момент имел положительное значение, необходимо, чтобы центр водоизмещения был расположен выше центра тяжести. При этом все метацентры совпадают с точкой ЦВ, а плечо моментов остойчивости l=hsin?, где h - возвышение центра величины ЦВ над центром тяжести ЦТ.

Весьма близкая картина наблюдается у килеватых яхт, где центр тяжести смещается вниз при помощи тяжелого балластного фальшкиля. Следует отметить одну характерную особенность диаграммы статической остойчивости у судов этого типа - она не имеет "точки заката", и величина восстанавливающего момента монотонно нарастает, достигая максимума при наклонениях, равных 90°.

У самодельных туристских судов центр тяжести практически всегда находится выше центра величины водоизмещения. В этом случае влияние остойчивости веса не будет однозначным и потребует более подробного рассмотрения. Прежде всего следует отметить, что остойчивость порожних и сильно перегруженных судов, как правило, падает. Это обусловлено происходящими одновременно изменениями остойчивости формы, например сокращением площади ватерлинии, а во втором случае - и потерей запаса плавучести. При изменении количества и размещения груза в пределах, предусмотренных конструкцией судна, решающее влияние на остойчивость оказывает изменение положения центра тяжести. Из схемы действия сил для модели катамарана (рис. 2) непосредственно следует соотношение: -?l=?hsin?, где А1 - изменение плеча остойчивости; ?l - изменение высоты точки ЦТ над ЦВ; ?- величина угла наклонения. Другими словами, увеличение высоты центра тяжести приводит к уменьшению плеча восстанавливающего момента, причем это уменьшение будет сильнее сказываться по мере роста угла наклонения.

Указанные закономерности хорошо просматриваются на диаграммах поперечной статической остойчивости для модели катамарана (рис. 3, б). Исходная диаграмма (кривая I) соответствует высоте 0,5 м точки ЦТ над палубой. Диаграммы II и III построены для случая, когда высота точки ЦТ над точкой ЦВ уменьшена на ? и в 2 раза соответственно. Из сопоставления этих диаграмм следует, что даже существенное изменение высоты центра тяжести сравнительно слабо сказалось на начальной остойчивости катамарана - так, максимальная величина восстанавливающего момента при угле отрыва возросла всего на 5 и 11% соответственно, а сам угол отрыва практически не изменился.

Заметно большие изменения произошли на нисходящих ветвях диаграмм II и III - они стали менее крутыми, а величина критического угла возросла на 15 и 33% соответственно. Следовательно, суда с высоким центром тяжести при крене, превосходящем угол отрыва, будут опрокидываться более быстро, экипаж может не успеть парировать возмущение, например открениванием, и судно завершит переворот. Таким образом, увеличение водоизмещения на периферии судна и понижение центра тяжести влияют на остойчивость не эквивалентно. Первый способ приводит к подъему всей диаграммы остойчивости (пропорционально квадрату ВО), а второй сказывается значительно слабее и в основном на нисходящей ветви статической диаграммы остойчивости.

В справочнике вахтенного офицера говорится: изменить остойчивость можно лишь за счет изменения размещения груза по вертикали. Из практики известно: добавляя груз ниже ватерлинии, мы увеличиваем остойчивость, а выше ватерлинии - уменьшаем (в первом приближении).

На легких туристских и спортивных судах, когда их остойчивости не хватает, чтобы противодействовать внешнему кренящему моменту, экипаж прибегает к открениванию. Сущность этого практического приема состоит в том, что экипаж смещением собственного веса (реже груза) к борту, противоположному крену, создает искусственный кренящий момент, противоположный действию внешних сил. При этом происходит временное смещение центра тяжести судна в горизонтальной плоскости, которое тем больше, чем сильнее сместился экипаж от плоскости ДП и чем больше величина отношения PЭ/P, т. е. веса экипажа к общему весу судна. Применение откренивания при дифферентах менее эффективно.

Опрокидывание судна на твердой опоре. Весьма распространенную ситуацию, когда судно, например плот, село носом или бортом на камень и находится под воздействием набегающего потока, скорее всего не следует относить к задачам, решаемым в понятиях остойчивости. Можно указать хотя бы следующие существенные отличия. Во-первых, помимо сил тяжести и плавучести на судно действует качественно новая сила давления набегающего потока. Количественно эта сила равна произведению динамического давления потока (около 50v2кг/м) и площади поверхности судна, на которую поток набегает, причем сила давления направлена перпендикулярно к этой поверхности. Во-вторых, находящееся па плаву судно под действием кренящего момента вращается (кренится) вокруг центра величины (водоизмещения) - точки ЦВ, которая, в свою очередь, при этом смещается поступательно по криволинейной траектории. Сидящий же на камне плот может вращаться лишь вокруг фиксированной оси, которой служит ему точка опоры. В-третьих, существование этой фиксированной оси вращения позволяет свести задачу равновесия судна в этой ситуации к проверке на нуль алгебраической суммы моментов всех сил относительно этой оси. Если же момент равнодействующей силы относительно точки опоры не будет равен нулю, то судно под действием этой силы перевернется.

Влияние момента инерции судна на остойчивость. Появившиеся в туристской литературе рекомендации, что для повышения остойчивости плота необходимо разместить груз как можно шире по бортам, расходятся с советами классиков спортивного судостроения: "Перемещение команды ближе к носу или в сторону кормы. лишь увеличивает момент инерции и период собственных колебаний яхты" (Мархай, 1970). "Следует избегать размещения грузов в оконечностях, чтобы тем самым уменьшить момент инерции килевой качки и снизить ее амплитуду" (Норвуд, 1967).

Для того чтобы разобраться в этих противоречиях, видимо, прежде всего следует уточнить само понятие "груз". В дальнейшем будем рассматривать только твердые грузы, поскольку известно, что переливающиеся грузы, имеющие свободную поверхность в силу своей подвижности, создают побочные явления - они уменьшают метацентрическую высоту и, следовательно, остойчивость судна на величину отношения момента инерции площади свободной поверхности жидкости относительно осей, проходящих через центр тяжести этой площади, к объему жидкого груза. Далее под грузом будем понимать некую материальную точку, обладающую некоторой массой. Такой подход правомерен, поскольку влияние на остойчивость водоизмещающих объемов, которые размещены на периферии и в середине судна, было выяснено выше. И наконец, примем, что перемещение грузов не влияет на положение центра тяжести судна в целом, ибо влияние на остойчивость грузов, расположенных несимметрично относительно продольных и поперечных осей, было выяснено при рассмотрении откренивания.

Таким образом, вопрос о влиянии размещения груза на судне в горизонтальной плоскости можно свести к задаче взаимосвязи остойчивости судна и его момента инерции, т. е. выяснить, зависит ли величина угла наклонения судна от величины его момента инерции. Причем в первом приближении наклонение судна будем рассматривать как вращательное движение вокруг точки центра величины.

Из теоретической механики известно, что работа при вращательном движении А=М?, где М - вращающий момент, а ? - угол поворота. Кроме того, ускорение, с которым будет происходить это вращение ?=M/m, где m - момент инерции вращающегося тела. Известно также, что время одного колебания маятника пропорционально vm. Исходя из этих соотношений можно утверждать, что угол наклонения судна определяется только величиной работы, совершаемой кренящей силой, однако это наклонение будет протекать медленнее, когда момент инерции судна больше вследствие размещения грузов на периферии. Последнее и создает иллюзию возрастания остойчивости.

Приближенные вычисления площади, объема и положения ЦВ. В рассматриваемых выше моделях судов форма поплавков была принята прямоугольной, для того чтобы расчеты можно было выполнить более просто по точным формулам. Реальные суда имеют криволинейные обводы, и приходится пользоваться приближенными вычислениями. Сущность описываемого метода заключается в следующем. Искомую площадь, например погруженной части шпангоута (рис. 4,в), разбивают на п частей равноотстоящими ватерлиниями. Каждую такую часть можно приближенно считать трапецией. Тогда искомая площадь также приближенно будет равняться сумме площадей этих трапеций, которая вычисляется согласно столбцам 1 и 2 таблицы 2. Подобным же образом можно вычислить и площадь ватерлинии, которую для этого разбивают на т частей равноотстоящими вертикальными шпангоутами.

Для того чтобы вычислить объем, например, погруженной части корпуса (объемное водоизмещение), его разбивают на т усеченных пирамид (рис. 4, в) равноотстоящими друг от друга шпангоутами, площади которых могут быть найдены способом, описанным выше. Тогда объемное водоизмещение V будет приближенно равняться сумме объемов этих пирамид и определяться согласно столбцам 3 и 4 таблицы 2. Объемное водоизмещение можно также определить по площадям равноотстоящих друг от друга ватерлиний, причем вычисления будут проводиться по аналогичной схеме.

Таблица 2

Для вычисления расстояния центра величины - точки ЦВ - от носа корпуса, кроме объемного водоизмещения, найденного выше, потребуются еще произведения площадей этих шпангоутов на их порядковые номера, начиная от носа судна (столбец 5 таблицы 2). Если вместо площадей шпангоутов воспользоваться площадями сечений по ватерлиниям, то аналогичным способом можно вычислить расстояние точки ЦВ от основной плоскости ОП по вертикали.

Описанный метод приближенных вычислений достаточно трудоемкий и может применяться скорее на этапе конструирования, чем для оперативного контроля характеристик туристских судов на соревнованиях. В то же время потребность в таком контроле со временем становится острее, поскольку появляются новые виды соревнований, проводимых целиком на самодельных судах. Выход из этого положения, видимо, следует искать в двух направлениях. Во-первых, надо разработать методики и программы вычислений для программируемых микрокалькуляторов, позволяющих вычислять характеристики судов, например полное объемное водоизмещение, по незначительному числу данных измерений. Во-вторых, надо набрать статистику по величинам коэффициентов общей полноты ? корпусов для туристских маломерных судов разных типов. Тогда оценки их полного объема можно будет производить по формуле: Vm=?LBH. Ориентировочные прикидки позволяют предполагать, что такие коэффициенты полноты объема корпуса для всех типов маломерных туристских судов скорее всего будут лежать в диапазоне значений от 0,35 до 0,75. Данные справочников показывают, что подобные коэффициенты для отдельных типов судов большого флота имеют более узкий разброс. Практика спортивного судостроения подтверждает, что измерение, анализ и регламентирование ключевых характеристик судов позволяет эффективно управлять самодеятельным техническим творчеством.

Приложение

Некоторые понятия и определения спортивного судостроения

Размеры судна определяются относительно следующих плоскостей:

  • ОП - основная плоскость, проходящая горизонтально через нижнюю точку судна;
  • КВЛ - плоскость конструктивной ватерлинии, рассекающей корпус в полном грузу на уровне поверхности воды;
  • ДП - диаметральная плоскость, которая проходит вертикально через продольную ось судна (корпус катамарана);
  • МД - плоскость миделя, расположенная вертикально и перпендикулярно ДП и делящая сечение по КВЛ на две равные части.

Основные размерения судна

  • L -длина судна (корпуса) по КВЛ;
  • Lm - наибольшая длина;
  • В - ширина по КВЛ судна;
  • Вт - наибольшая ширина судна;
  • Т - осадка - расстояние от ОП до КВЛ;
  • Н - полная высота борта от ОП до палубы;
  • F=(H-Т) - высота надводного борта.

Кроме того, для катамаранов указываются:

  • So - конструктивная ширина между продольными осями поплавков;
  • BR - ширина поплавка по КВЛ;
  • Вкт - наибольшая ширина поплавка;
  • КE - вертикальный клиренс - наименьшее расстояние от КВЛ до палубы;
  • Kv - горизонтальный клиренс - то же между корпусами по КВЛ.

Дополнительные характеристики

  • V - объемное водоизмещение - объем части судна ниже КВЛ;
  • Vm - объем воды, вытесненной полностью погруженным судном;
  • LIB - относительное удлинение (для катамаранов здесь и ниже ВK вместо В);
  • B/T - относительная ширина в миделе;
  • F/H - относительная высота борта;
  • SКВЛ -площадь сечения по КВЛ;
  • SДП - площадь погруженной части ДП;
  • SМД - площадь погруженной части миделя;
  • ?= V/ВТL - коэффициент полноты водоизмещения;
  • ?= SКВЛ/LB - коэффициент полноты площади КВЛ;
  • ?= SДП/LT - коэффициент полноты погруженной части ДП;
  • ?= SМД/ВТ - коэффициент полноты погруженной части миделя.

3. ПЛОТЫ ТУРИСТСКИЕ НА НАДУВНЫХ ЭЛЕМЕНТАХ ПЛАВУЧЕСТИ

По мере развития водного туризма и освоения новых сложных рек появились суда нового класса, в том числе каркасные плоты на надувных элементах плавучести.

Возможности плотов максимально проявляются прежде всего на мощных реках с препятствиями. На них осваиваются наиболее сложные реки Саян, Алтая, Средней Азии.

Главное преимущество плотов перед другими типами судов заключается в том, что наилучшее положение плотов при прохождении препятствий соответствует положению наилучшего управления судном, так как плот при управлении смещается поперек потока. Использование для управления поперечного перемещения в потоке независимо от того, производится это перемещение веслами или гребями, является основным отличительным признаком этого класса судов.

В этой главе рассматриваются 11 конструкций плотов, используемых в настоящее время в водном туризме.

Прежде чем начать описание конкретных конструкций, разберем устройство их элементов.

3.1. Основные элементы плота

Каркас

Каркас (рама) является основой плота, к которой крепятся надувные элементы плавучести. Каркас состоит из поперечных и продольных элементов. Для исключения (или уменьшения) смещений по диагонали могут ставиться укосины. В конструкциях металлических плотов роль укосин выполняют косынки, соединяющие элементы плота: трубы, уголки (рис. 6). Каркас в зависимости от необходимых требований может изготовляться по-разному. Любая конструкция - это всегда компромисс между различными, часто противоположными, требованиями. С одной стороны, необходимо, чтобы плот, и прежде всего каркас, был достаточно жестким и прочным, чтобы на нем было удобно стоять и работать, закреплять запасную гребь. С другой стороны, жесткий каркас при попадании в аварийные ситуации и на мощных сливах из-за концентрации напряжений разламывается. Мягкий и гибкий каркас позволяет плоту огибать камни, распределяет нагрузку на надувные элементы. Предел мягкой конструкции - это двуставный, а точнее, многоставный плот. В свое время И. Потемкин писал: "Можно ожидать, что для преодоления сильно забитых камнями рек появятся сочлененные надувные плоты, рама которых состоит из нескольких поставленных одна за другой независимых секций". Безусловно, для мелководных участков с небольшим уклоном реки такие конструкции целесообразны. Но, как уже отмечалось, на большой воде проявляются недостатки таких сверхмягких конструкций из-за отсутствия возможности закрепить запасную гребь, а также из-за подламывания и переворачивания плота при навале носом на препятствие в силу малых продольных остойчивостей его половинок (элементов).


Рис. 5. Каркас плота из дерева: 1 - продольный элемент, 2-поперечный элемент, 3 -укосина


Рис. 6. Каркас плота из металла: 1 - продольный элемент, 2 - поперечный элемент, 6 - косынка Т-образная, 4 - косынка угловая


Рис. 7. Нагрузка на плот в нижней части слива


Рис. 8. Сечение каркасов плотов различных типов: а) из вертикальных досок; б) из горизонтально положенных досок; в) с продольными элементами, расположенными в один ряд; г) с продольными элементами, расположенными в два ряда

Оговорим понятие жесткости и прочности. Жесткость - это свойство конструкции противостоять деформации, т. е. сохранять форму. Прочность - это свойство конструкции противостоять разрушению, форма конструкции при этом может изменяться. Эти понятия могут очень сильно различаться и даже быть противоположными. Например, плот находится серединой в нижней части слива (рис. 7). При этом работают передняя и задняя гондолы. На середину плота давит вес людей и груза. В итоге каркас плота изгибается под действием этих сил. Если он жесткий, то при недостаточной прочности может быть разломан. Если он не жесткий, то изогнется до загрузки средних гондол и не будет сломан даже при небольшой прочности.

Рассмотрим, как это реализуется в конкретных конструкциях. Если на плоту продольные элементы составлены из досок, то согласно формуле момент сопротивления изгибу W= bh2/6, где b - горизонтальный размер доски, h - вертикальный размер доски. В зависимости от того, как мы поставим доски на плот (рис. 8, а, б), жесткость плота может меняться очень сильно, так как момент сопротивления находится в квадратичной зависимости от вертикального размера доски. При соотношении ширины и толщины доски 4:1 жесткость может измениться в 16 раз. Такой плот (рис. 8, а) использовался группой московских туристов на р. Черемош. Для каркаса плота, выполненного из жердей, жесткость будет также различной в зависимости от конструкции. Например, плот, изображенный на рис. 8, в, в котором продольные элементы расположены в один ряд, имеет в 9 раз меньшую жесткость, чем трехэтажная конструкция, изображенная на рис. 8, г. Трехэтажная конструкция сломается при таком угле изгиба, который будет примерно в 3 раза меньше, чем угол изгиба у конструкции с продольными элементами. Плот не должен в полной мере сопротивляться давлению потока (или камней при наездах на них).

На основе опыта сейчас можно достаточно уверенно сказать: конструкция должна быть такой, чтобы плот входил в вал, обязательно протыкая его. Конечно, это достигается не только гибкостью каркаса плота, но и соответствующим размещением надувных элементов под ним. В зависимости от реки требования к плоту меняются. На несложных реках со средним расходом воды гибкость конструкции не является определяющим качеством. На сложных и особенно мощных реках жесткий плот абсолютно неприемлем, так как весьма быстро разламывается, тем более если он большой по размеру.

Понимать разницу между прочностью и жесткостью особенно важно при изготовлении каркаса плота из металла. Встречаются, например, абсолютно жесткие объемные конструкции типа фермы моста. Как правило, первый же поход показывает их абсолютную неприемлемость. Конкретные конструкции деревянного и металлического каркасов показаны на рис. 5 и 6. При изготовлении деревянного каркаса шириной более 2,2 м количество продольных элементов должно быть не менее 8 при диаметре 8-10 см в комле. Жерди желательно не ошкуривать, так как при этом они не скользят и остаются прочными при надломах. При размещении настила между продольными элементами получается гибкая и прочная конструкция. Важно так расположить настил и продольные элементы плота, чтобы при нагрузке не было резких изгибов каркаса.

Многие туристы считают, что каркас плота должен быть жестким. Но один из опытнейших туристов-плотовиков В. Брежнев писал: "Если плот будет гибким, это хорошо: такой плот играет на волнах, не заныривая под них" (1968).

Надувные элементы плавучести

К настоящему времени накоплен довольно большой опыт использования надувных элементов плавучести для плотов. Все так же широко применяются автокамеры. Они наиболее просты и доступны. Для сложных рек берутся гондолы, как более легкие и удобные надувные элементы. Гондолы бывают двух типов: с вкладышем или без вкладыша. Гондолы без вкладышей обычно делаются из двухслойных прорезиненных тканей. Они получаются более легкими. Для гондол с вкладышем в качестве оболочки используются хлопчатобумажные или синтетические ткани достаточной прочности. Хорошо для этой цели подходят и различные прорезиненные ткани, так как слой резины (или пластика) упрочняет ткань. В качестве вкладышей применяются одно- или двухслойные прорезиненные ткани, где основой являются хлопчатобумажная ткань, капрон и искусственный шелк. В зависимости от способа нанесения резины качество прорезиненной ткани будет различным. Как правило, ткани на хлопчатобумажной основе и шелке хорошо держат воздух. Ткани на капроновой основе, если покрытие нанесено намазыванием, а не напылением, обычно пропускают воздух, в силу того что капрон не позволяет провести полную вулканизацию резины (более 140° С). Интересно использование полиэтиленовой пленки для вкладышей, однако при этом следует отметить, что полиэтилен требует чистоты. Именно поэтому многие группы отказались от его применения для надувных элементов и, очевидно, поэтому не рекомендуют их на маршрутах средней и высшей категории сложности. Однако многолетний опыт сплава по сложным рекам на плотах с надувными элементами из полиэтиленовой пленки, имеющийся у целого ряда групп (например, группа Л. Стесина из Алма-Аты), свидетельствует о жизнеспособности и популярности данной конструкции.

Вкладыши из полиэтиленовой пленки делают двойными из новой неиспользованной трубы, желательно от целого рулона. Берут две трубы и одну трубу вкладывают в другую. Один торец этой двойной трубы герметизируют стяжкой с помощью резинки. Во второй торец вставляют сосок для воздуха и тоже герметизируют стяжкой с помощью резинки. Сделанный таким образом вкладыш вставляют в чехол из капрона от тормозного парашюта. При условии тщательного и аккуратного изготовления вкладыш удается использовать дважды. В качестве вкладышей применяются также детские шары. Но, как и в случае с полиэтиленовой пленкой, они требуют осторожного обращения (при попадании песка, например от мутной воды, внутрь чехла вкладыши быстро выходят из строя). Вкладыши из волейбольных и баскетбольных камер сейчас не используются из-за их малой прочности; вкладыши из тонкой резины тяжелы, но достаточно надежны. Следует предостеречь от использования ПВХ-пленки - при низкой температуре воды в горной реке она становится жесткой и хрупкой, появляются микротрещины, и вкладыш выходит из строя. Нецелесообразно применять тонкие надувные элементы без чехла даже для простых рек.

Подгребица

Подгребица - элемент плота, который передает усилие от гребка плоту. В связи с этим основное требование к ней - прочность в направлении гребли, т. е. поперек плота. Дополнительные требования: страховка людей, удобство гребли при разных уровнях погружения лопасти, страховка от выпадения греби, защита от валов, ограничение хода греби.

Рассмотрим подгребицы металлических плотов. Для сложных рек наиболее предпочтительна горьковская М-образная подгребица (рис. 9), которая давно используется и достаточно хорошо описана в литературе. Стойки должны быть особенно прочными в районе паза для греби, поэтому выполняются из дюралевой трубы диаметром 40X4 мм. Как показал опыт, такая конструкция имеет и слабые места. Из-за достаточной жесткости дюралевого каркаса создаются два жестких треугольника, которые при боковых наездах плота на препятствие передают нагрузку на трубу-поперечину - опору под зуб греби. В итоге болты диаметром 8 мм, которыми поперечина закрепляется к стойкам подгребицы, легко срезаются. Чтобы устранить этот недостаток, приходится использовать болты диаметром 10 мм.


Рис. 9. Горьковская М-образная подгребица: а) вид сбоку; б) вид спереди; в) вязка подушки; 1 - стойка подгребицы, 2 - упорные укосины, 3 - подушка подгребицы, 4 - поперечные укосины, 5 - гвозди, 6 - вязка, 7 - вязка снизу подушки

Есть и другие слабые места в конструкции этой подгребицы. Для того чтобы гребь при ударах плота о воду не вылетала вверх-вперед, на подгребице желательно закреплять веревку - накладку или какой-либо другой элемент. Закрепление должно производиться таким образом, чтобы его можно было легко снять, например кусочком основной веревки, привязываемой с одной стороны жестко, а с другой стороны - на бантик. Можно вместо этого (или в дополнение) использовать гребь с крюком снизу. Такая подгребица позволяет в случае потери металлической греби воспользоваться деревянной гребью.

На металлических плотах часто используют штыревую подгребицу (рис. 10). Эта подгребица требует специальной греби. Для сложных рек ее применение не всегда возможно, так как она не позволяет вытащить полностью гребь и не ограничивает ее хода. А. Калихман и М. Колчевников рекомендуют использовать на надувном плоту саянскую подгребицу. Но, на наш взгляд, она тяжела, непрочна, громоздка и поэтому нецелесообразна для надувного плота.


Рис. 10. Штыревая подгребица металлических плотов: а) вид сбоку; б) вид спереди; 1 - стойка 40X3, 2 - подушка, 3 - упорная укосина 30X2, 4 -поперечные укосины 22X2, 5 - поперечные элементы каркаса плота

Рассмотрим расположение передней подгребицы на плоту с поперечными гондолами. Как показывает опыт, передним гребцам на плоту грести легче, чем задним. На плоту с поперечными гондолами во всех или почти всех ситуациях маневр идет с опережением кормы.

Если рассмотреть усилие от гребли, то получим, что, работая одной гребью, например передней, мы прикладываем к плоту поперечную силу F. Эта сила, как известно из теоретической механики, создает сложное движение, которое раскладывается на два простых: поступательное и вращательное, зависящее от момента, пропорционального расстоянию от точки приложения силы до центра тяжести плота. Если, например, приложить поперечную силу в центре тяжести плота, момент будет равен нулю и останется только поступательное движение. Мы можем передвинуть переднюю подгребицу внутрь плота, при этом уменьшатся плечо и соответственно момент, поворачивающий плот. Это приводит к тому, что передние гребцы работают более полноценно на смещение плота и меньше разворачивают его. Подгребица крепится на элементах внутри плота и при разломах носа и углов не выходит из строя - передние элементы плота служат как бы бампером. Идею бампера выдвигали и использовали также и томские туристы (С. Чесноков). При таком расположении подгребицы попутно получаем и другие преимущества: при опасности удара носом о скалы есть место, куда можно спрятать лопасть греби плота; место впереди подгребицы удобно для крепления вещей, а также для фото- и киносъемки.

Греби

Для эффективной гребли на плоту необходима легкая гребь. Момент инерции греби относительно центра в районе зуба должен быть минимальным, т. е. влияние инерции греби на греблю необходимо свести к минимуму. Величина момента инерции пропорциональна массе греби и квадрату расстояния этой массы до точки вращения (зуба). Следовательно, для облегчения работы на греби нужно прежде всего уменьшить массу ее частей, расположенных дальше от зуба. Если рассмотреть эпюру (график) моментов сил, действующих на гребь (рис. 11), то увидим, что концы греби являются наименее нагруженными местами, поэтому прочность концов греби может быть снижена. Соответственно этому делаются практические конструкции греби. Длина их, как правило, меньше длины плота на 1 м. Ширина греби в районе зуба при работе на ней двух человек - 10-12 см.


Рис. 11. Эпюра моментов сил, действующих на гребь


Рис, 12. Деревянная гребь: а) гребь с передней лопастью с указанием положения греби в подгребице; б) положение элементов греби в рабочей части подгребицы; в) варианты ручек греби; г) деревянная составная лопасть; д) составная гребь; 1 - ручка, 2 - древко, 3 - накладки, 4 - противовес, 5 - зуб, 6 - вязка накладки, 7 - лопасть (передняя), 8 - стойка подгребицы, 9 - подушка подгребицы, 10 - кормовая лопасть, 11 - штырь, 12 - гвозди


Рис. 13. Конструкция металлических гребей: а) гребь Усольцева; б) гребь из дюралевых труб 40X4 и уголка 50X50X5; в) гребь из дюралевых труб; г) сечение средней части греби и уголка; 1 - лопасть дюралевая (1 мм), 2 - болты М8, 3 - приваренные поперечные крепления, 4 - труба дюралевая 35X5, 5 - уголок стальной

Один из вариантов деревянной облегченной греби изображен на рис. 12. Лучшим материалом для нее служит сырая ель. Неплохая, но более тяжелая гребь получается из березы.

Металлическая гребь - это либо разновидность фермы из уголков, либо сочетание трубок, либо сочетание трубок и уголков (рис, 13, а - г). Практически во всех современных легких конструкциях гребей отказались от противовесов, т. е. гребь не уравновешена.

Рассмотрим наиболее опасные сечения греби для того, чтобы понять ее слабые места (рис. 11). Для примера возьмем гребь, состоящую из четырех труб, и рассмотрим сечения 1-1, 2-2, 3-3, 4-4. Величина момента изгиба М2 на греби максимальна в районе зуба. Этот момент приходится на две трубы, которые, если они соединены между собой, работают как единое целое. Прочность этого сечения примерно в 9 раз выше, чем одной трубы. Если вся гребь изготовлена из одинаковых труб, например диаметром 40X4, то наиболее слабым сечением будет 1-1, так как при достаточно большом моменте нагрузка приходится на одну трубу. Обратим внимание на сечение 4-4. Обычно лопасть закрепляется в распиле трубы - веретена греби. При этом, если половинки трубы или веретена деревянной греби недостаточно жестко связаны друг с другом, например когда болты не завернуты до отказа, они начинают работать не как единое целое, а раздельно. Для деревянной греби при недостаточно забитых гвоздях момент сопротивления изгибу будет равен сумме моментов двух брусьев W=h(b/2)2/6+ h(b/2)2/6=hb2/12, где b - ширина целого бруса; h - высота бруса. В случае же плотного соединения момент сопротивления изгибу будет равен W=hb2/6, т. е. мы видим, что при неплотном закреплении лопасти деревянной греби происходит ослабление сечения 4-4 в 2 раза. Примерно такое же ослабление сечения имеет место и у металлической греби. Реально эти расчеты полностью подтверждаются: стоит немного раскрутиться болтам, как гребь ломается у лопасти (4-4). В связи с этим целесообразно на металлических гребях ставить под гайки шайбы Гровера и ежедневно следить за степенью закрутки гаек у лопасти. Соответственно сечения 1-1 и 3-3 желательно укрепить накладками из распиленной вдоль трубы или вставкой трубы внутрь. Сечение 2-2 мы рассматривали в условиях, когда трубы жестко скреплены между собой. Если трубы не связаны между собой, прочность этого сечения существенно падает из-за явления продольного изгиба. Соответственно эпюре моментов расстояние между болтами, соединяющими элементы греби, у рукоятки должно быть больше, чем в нижней части. Точный расчет прочности греби достаточно сложен, поэтому туристы накапливают свои знания исходя из практики. Если у греби средняя часть составлена из двух уголков и имеет сечение, как показано на рис. 13, г, то в этом случае изгибающий момент, действуя на такую гребь, скручивает ее, т. е. происходит косой изгиб. В результате при работе такой гребью лопасть ложится на воду и не получается хорошего гребка. Если гребь сделана под штыревую подгребицу, то средние элементы ее не скрепляются между собой, для того чтобы гребь можно было вытаскивать на плот. Это ослабляет гребь, так как при гребле возникает продольный изгиб.

Важным моментом является требование соскальзывания греби с камней. Для этого у лопасти греби необходимо сделать скос, у передней - спереди, у задней - сзади. Запасная гребь может быть универсальной. Для греби металлического плота нужно также делать скосы у трубы по бокам (рис. 14, а). Хороший вариант лопасти получается при изготовлении ее из двух кусков дюралюминия (рис. 14,б). Лопасть из-за двойной толщины средней части упрочняется. При такой конструкции у греби получаются хорошие скосы. Она нормально работает и при большом погружении в воду, и на мелких местах. Кромки лопасти, которые соприкасаются с камнями, желательно усилить по бокам двумя полосками дюраля шириной 15-20 мм. Эти полоски тщательно приклепываются к лопасти с малым интервалом между заклепками. Для лопастей можно использовать дюралюминий толщиной 1 мм. Но делать лопасти толще 2 мм нецелесообразно даже для больших плотов.


Рис. 14. К конструкции греби: а) скосы трубы у металлической греби; б) конструкция лопасти греби из двух дюралевых пластин толщиной 1-2 мм, скрепленных винтами МЗ-М4; в) выступающий конец веретена греби; г) выталкивание нежесткой греби на плот (выталкивающая сила F )

Иногда встречаются плоты, у которых на деревянной греби за край металлической лопасти выступает конец веретена, скрученный проволокой (рис. 14, в). Такая конструкция плоха тем, что из-за слоистой структуры дерева конец греби работает как штык, втыкаясь в камни. Вылетая на плот, гребь может травмировать людей. В той или иной степени этим же недостатком страдает и любая гребь с деревянной лопастью. Для подавления скручивающего момента (чтобы гребь не ложилась) необходимо на греби делать накладки, которые увеличивают высоту ее щечек. Иногда особенно длинные деревянные греби при гребле вылезают на плот. Если гребь жесткая, то это происходит из-за смещения точек касания греби у подгребицы. Если гребь недостаточно жесткая, то она вылезает на плот еще сильнее, так как при ее изгибе от гребка появляется сила, заталкивающая ее на плот (рис. 14,г). Это одна из причин, вызывающих необходимость жесткой греби. Если гребь заканчивается у рукоятки трубой, конец этой трубы надо обязательно забить пробкой из дерева или жесткого пенопласта, а трубу обмотать изоляционной лентой.

Оборудование плотов


Рис. 15. Закрепление крайних поперечных гондол плота

Привязку гондол к каркасу плота надо делать достаточно прочной тесьмой или веревкой. Хорошо подходит для этого толстая капроновая тесьма от парашюта, выдерживающая на разрыв 300-400 кг. Тонкая капроновая тесьма или стропа от парашюта слабы - при наезде гондолы на камень их легко разрывает. Автокамеры можно привязывать киперной лентой. В том и другом случае важно, чтобы надувные элементы не могло вырвать из-под плота. Для этого камеры с внутренней стороны привязывают более прочной тесьмой, чем с наружной. Крайние поперечные гондолы можно закрепить таким образом, как показано на рис. 15. В случае каких-либо задеваний или наездов на камень эти гондолы останутся под плотом. Чальные веревки крепятся в двух местах, чтобы нагрузка распределялась на два узла. Конец, смотанный для чалки, вешается на подгребицу на специальный гвоздь или палку. Для того чтобы исключить падение или разматывание смотанной веревки при ударах плота на валах, ее целесообразно привязать хлопчатобумажной тесьмой, которая предварительно закрепляется на подгребице. Тесьма должна быть такой прочности, чтобы в случае необходимости ее можно было легко разорвать. Подобное закрепление веревки гарантирует от всяких случайностей и делает ненужным употребление ножа. На всякий случай разумно на каждой подгребице иметь по топору, закрепленному так же, как и чальная веревка. При его подвязывании надо следить за тем, чтобы лезвие топора было закрыто и привязка не мешала работе гребью. На сложных реках целесообразно иметь две запасные греби: переднюю - лопастью вперед и заднюю - лопастью назад. Если запасная гребь одна, то она располагается с учетом расхода воды или сзади, или спереди, так как при малом расходе воды чаще ломается передняя гребь, при большом - задняя.

Для привязки запасной греби используют прочную капроновую тесьму или веревку диаметром б-8 мм. Сначала крепят к плоту веревку, а затем ею за оба конца привязывают гребь (отступая от концов по 1 м) двойным рифовым узлом.

Страховочное устройство


Рис. 16. Балаган для страховки задних гребцов. Вид спереди (подгребица не изображена)

Страховка должна обеспечивать достаточную устойчивость на плоту всех членов экипажа. При продольном настиле желательны поперечные упоры для ног, которые обеспечивают устойчивость гребцов при ударах плота о препятствия и валы. При поперечном настиле, наоборот, нужны продольные упоры для ног. В качестве страховки для рук передние гребцы используют прежде всего гребь и боковые укосины подгребицы. Следует отметить, что при ударах большая нагрузка ложится на зуб греби, который должен быть хорошо закреплен. В сложных сливах и при ударах трудно приходится задним гребцам, так как помимо самостраховки им необходимо страховать вылетающую заднюю гребь. На наш взгляд, лучшим вариантом страховки для них является балаган (рис. 16), который представляет собой прочную палку, закрепленную на высоте 10-20 см над уровнем плота; по ширине балаган не доходит на 0,5 м до каждого борта. Страховочный балаган такой высоты не мешает смене греби и, самое главное, в сложных сливах, когда на плот наваливается вода, помогает занять устойчивую низкую стойку, оставив одну руку на греби (стойка полуприсед). Это позволяет гребцам начинать работу немедленно после прохода вала. Необходимость такого балагана выявляется прежде всего на мощной воде. Некоторые группы используют балаган большой высоты - от 0,8 м, что не может быть рекомендовано на больших реках.

3.2. Типы плотов

Главное различие между каркасно-надувными плотами заключается в использовании разных надувных элементов плавучести.


Рис. 17. Плот на автокамерах: а) вид сверху; б) вид сбоку

Плот на автокамерах (рис. 17)

Основные данные:

  • Ширина рамы 2-3 м
  • Длина рамы 5-7 м
  • Экипаж 6-8 человек

Исторически это одна из первых конструкций надувных плотов. Ходовые качества удовлетворительные. Для улучшения пересечения границы быстрой и тихой воды целесообразно сжатие камер с помощью капроновой тесьмы. Устанавливать такие сжатые камеры надо так же, как и поперечные гондолы. Сейчас чаще используют авиакамеры, которые легче автокамер, тем не менее и они много весят. К тому же полное водоизмещение плота на авиакамерах может оказаться недостаточным. Эта конструкция плота целесообразна для простых и средней сложности рек при хорошем подъезде к началу сплава.


Рис. 18. Плот на надувных подушках: а) поперечное расположение подушек; б) продольное расположение подушек

Плот на надувных подушках (рис. 18)

Основные данные:

  • Ширина рамы 2-3 м
  • Длина рамы 5-7 м
  • Надувные подушки 2 секции
  • Экипаж 6-8 человек

Этот тип плота предложен А. Чернышевым (г. Москва). По утверждению автора, плот является дальнейшим развитием конструкций А. Фомина и А. Сажнева (см. рис. 24 и 25). При использовании ткани БЦУ и брезентовых чехлов плот дешев, хотя, по-видимому, его надувные элементы недостаточно долговечны и надежны. Маневренность плота улучшилась незначительно.

Достоинства плота: большое водоизмещение, более легкие надувные элементы, которые удобно упаковываются и транспортируются; отсутствие отверстия улучшает гидродинамические свойства надувных элементов.

Аналогичную конструкцию с подушками большего размера из синтетических тканей используют группы из Свердловска и Нижнего Тагила. Весовые характеристики надувных элементов у них очень хорошие.


Рис. 19. Плот-катамаран

Плот-катамаран (рис. 19)

Основные данные:

  • Ширина рамы 2,5 м
  • Длина рамы 6 м
  • Длина гондол 7 м
  • Диаметр гондол 0,4-0,5 м
  • Экипаж 6-8 человек

В начале развития походов на каркасно-надувных плотах (конец 60 - начало 70-х гг.) этот тип плота был распространен. В качестве емкостей использовали баскетбольные или волейбольные камеры. При равном запасе плавучести вес емкостей меньше веса автокамер примерно в 2 раза. Большим достоинством такого плота считают возможность пропуска под рамой небольших камней. Плот хорошо управляется изменением направления носа, т. е. управление им во многом сходно с управлением деревянными плотами. Поэтому переход на такой плот с деревянного был вполне естественным. Но по мере освоения все более сложных рек стали выявляться недостатки плота такого типа: пониженная маневренность, плохой выход на вал и малая грузоподъемность. Эти недостатки не позволяют использовать его на сложных реках.


Рис. 20. Плот-катамараи Л. Стесина: а) вид сверху; б) вид сбоку; 1, 2, 7, 8 - места, на которых гребцы работают гребями, 3, 4, 5, 6 - места, на которых гребцы работают веслами

Плот-катамаран Л. Стесина (рис. 20)

Основные данные:

  • Ширина рамы 2,5 м
  • Длина рамы 6-7 м
  • Длина гондол 8-9 м
  • Диаметр гондол 0,6-0,8 м
  • Экипаж 8 человек

Принципиальное отличие этого плота - увеличение диаметра гондол и использование сдвоенных гондол. Осадка при этом становится маленькой, килеватость уменьшается и очень заметно улучшается маневренность.

Наряду с этим остается возможность движения вперед на тихих участках за счет весел. Поперечные и продольные элементы плота соединяются с помощью закрутки. Между этими элементами ставится прокладка из резины. Такое соединение дюралюминиевых труб очень удобно, так как обеспечивает взаимозаменяемость элементов плота. Продольные элементы соединяются друг с другом с помощью отрезков труб. К недостаткам плота можно отнести все-таки недостаточную маневренность. Достоинством плота, как и любого катамарана, является малое лобовое сопротивление, что сильно упрощает чалку.

Эта конструкция, безусловно, перспективна, но из-за недостаточной маневренности ее вряд ли целесообразно использовать на маломощных реках с большим уклоном.


Рис. 21. Плот на поперечных гондолах: а) вид сверху; б) вид сбоку

Плот на поперечных гондолах (рис. 21)

Основные данные:

  • Ширина рамы 3-3,3 м
  • Длина рамы 5,5-6 м
  • Длина гондол 3,3 м
  • Диаметр гондол 0,5-0,6 м
  • Экипаж 6 человек

Одна из первых описанных в литературе конструкций плота этого типа предложена туристами из г. Калуги (В. Анисимовым и др.). Сейчас фактически это основная классическая конструкция плота на поперечных гондолах. На подобных плотах пройдены многие сложные реки. Плот обладает прекрасными качествами по маневренности, пересечению границ быстрой и тихой воды и т. п. Недостатком плота этого типа является несколько пониженная поперечная остойчивость по сравнению с плотами-катамаранами и плотами на автокамерах. Плот сложен в управлении, так как неустойчив на курсе. Его можно рекомендовать только наиболее опытным туристам.


рис. 22. Плот "Честер": а) вид сверху; б) вид сбоку; 3, 4 - посадка гребцов лицом вперед, 1, 2 и 5, 6 - посадка гребцов лицом друг к другу

Конструкция "Честер" (рис. 22)

Основные данные:

  • Ширина рамы 2 м
  • Длина рамы 5 м
  • Длина гондол 2,5-3 м
  • Диаметр гондол 0,6-0,8 м
  • Экипаж 6-8 человек

Это комбинация плота и катамарана. Гребцы сидят на углах плота лицом друг к другу и гребут поперек потока с помощью весел от каноэ. Гондолы расположены поперек плота, греби и подгребицы отсутствуют. Несмотря па более низкую эффективность гребли, это обеспечивает хорошую управляемость судном. "Честер" обладает достоинствами катамаранов, простотой конструкции, живучестью управления за счет автономии гребцов и отсутствия легко уязвимой греби. Эта конструкция, безусловно, перспективна, особенно для рек небольшой и средней водности.


Рис. 23. Плот "Памир" В. Федоровича: а) вид сверху; б) вид с торца плота; 1 - элементы пространственной рамы

Плот "Памир" (рис. 23)

Основные данные:

  • Ширина рамы 2,4 м
  • Длина рамы 6-7 м
  • Длина гондол 3 м
  • Диаметр гондол 0,5 м
  • Экипаж 9 человек

Конструкция плота, разработанная В. Федоровичем, является дальнейшим развитием конструкции "Честер", к которой добавляется центральная гондола, проходящая через середину плота. Гондола дополняет продольный каркас. На этой конструкции все гребцы отделены друг от друга. Обзор из-за центральной гондолы ограничен. Поэтому для управления на плоту необходимо иметь лоцмана. Эту роль, как правило, выполняет самый легкий член экипажа, поскольку лоцман повышает центр тяжести плота. С позиции мореходных качеств и безопасности конструкция явно не оптимальна. Лоцману довольно сложно управлять экипажем из восьми независимых гребцов. Не очень понятно, как в сложных местах разворачивать плот и использовать другие маневры, кроме поперечного смещения. При навале, например, боком на стену или высокий камень человека может травмировать. Деться ему при этом некуда, так как для передвижений на этом плоту нет места. Помочь друг другу гребцы и лоцман не могут. Плот достаточно тяжел (рассчитан на 9 человек). В сравнении со своим прообразом плотом "Честер" он явно проигрывает и никак не может быть рекомендован для самых сложных рек. Предложение С. Харина ставить на этой конструкции две бортовые гондолы, изменив посадку гребцов, фактически превращает ее снова в "Честер" с верхними гондолами. Целесообразность установки верхних гондол разбирается ниже.


Рис. 24. Плот с опущенной рамой: а) вид сверху; б) вид сбоку

Плот с опущенной рамой (рис. 24)

Основные данные:

  • Ширина рамы 2,6 м
  • Длина рамы 6,4 м
  • Длина полугондол 1м
  • Экипаж 6-8 человек

Желанием улучшить поперечную остойчивость плота на поперечных гондолах является конструкция, предложенная А. Фоминым (г. Зеленоград). Автор сознательно пошел на ухудшение маневренности плота за счет увеличения статической остойчивости. С позиций динамической остойчивости эта конструкция не так хороша, как пишет автор, да и статическая остойчивость ее ниже, чем у конструкции плота Н. Телегина (рис. 26). Недостаток плота - отсутствие единой ровной поверхности настила, что усложняет замену гребей и ограничивает скорость передвижения экипажа в аварийных ситуациях. Низкое расположение каркаса и настила относительно воды еще более ухудшает ходовые качества. В целом идея такого плота достаточно интересна, тем более что автор впервые пытается объективно сравнивать конструкции плотов по статической остойчивости, введя понятие эффективной ширины плота. Это дало толчок к появлению целой серии плотов различных конструкции.


Рис. 25. Плот с опущенными рабочими площадками: а) вид сверху; б) вид сбоку; 1, 2- площадки для гребцов

Плот с опущенными рабочими площадками (рис. 25)

Основные данные:

  • Ширина рамы 2,1 м
  • Длина рамы 5 м
  • Длина гондол 2,9 м
  • Диаметр гондол 0,8 и
  • Экипаж 6-8 человек

Конструкция предложена А. Сажневым и др, (г. Новосибирск). Реализована та же идея повышения остойчивости плота за счет опускания рабочих площадок гребцов ниже уровня каркаса.

Конструкция имеет неплохие статическую и динамическую остойчивости при хороших ходовых качествах. Недостатки плота в том, что из-за низкого расположения гребцов подушка греби располагается практически на настиле. Это не позволяет поднимать гребь над высокими камнями при разворотах плота. По той же причине ухудшен обзор реки, что делает желательным постановку на каркасе лоцмана. Лоцман вопреки основной идее конструкции повышает центр тяжести плота, так как находится наверху, а не в грузовой площадке - яме. Смена греби на таком плоту осложнена, да и вес каркаса, находящегося высоко на гондолах, довольно большой.


Рис. 26. Плот на поперечных гондолах с выступанием гондол: а) вид сверху; б) вид сбоку; 1, 2 - места размещения подгребиц, 3, 4 - крайние уплощенные гондолы с продольной перегородкой

Плот на поперечных гондолах с выступанием гондол (рис. 26)

Основные данные:

  • Ширина рамы 2 м
  • Длина рамы 5.5 м
  • Длина гондол 4 м
  • Диаметр гондол 0,6 м
  • Экипаж 6-8 человек

Плот конструкции Н. Телегина. Принципиальное отличие от плота на поперечных гондолах - это увеличенные по длине гондолы, которые выступают с каждой стороны плота на 0,8-1 м. При малой ширине каркаса плота (1,8-2 м) плот может проходить узкие ворота, так как выступающие концы гондол сминаются. Передняя гондола несколько уменьшенных размеров, что облегчает удары при проходе валов и сливов. Задняя гондола также уменьшенного размера. Это понижает давление потока на плот при лобовых упорах в камни. Статическая и динамическая остойчивости плота таковы, что при опытном экипаже практически исключаются перевороты. Для дублирования в случае разрыва первая и последняя гондолы делаются сдвоенными по длине, как у плота-катамарана. Нос каркаса плота заужен - это облегчает маневр. Передняя подгребица, как разбиралось выше, убрана внутрь плота, что упрощает управление. При этом плот мало уступает по маневренности базовой конструкции, так как число гондол невелико и между ними имеется зазор больший, чем диаметр гондолы. Так как гондолы плота сильно выступают за габарит каркаса, на плот довольно легко забраться в случаях выпадения за борт. Эти же выступающие концы гондол защищают выпавшего человека от травм при наезде плота на препятствие. Если гондолы выполнены из очень прочной ткани, то они практически неуязвимы для камней, что позволяет плоту падать со сливов на камни, перелезать через высокие надводные камни и т. п. За счет гибкого каркаса и выступающих гондол конструкция весьма остойчива и надежна.


Рис. 27. Плот туристов Чехословакии (М - подвесной мотор): а) вид сверху; б) вид сбоку

Плот туристов Чехословакии (рис. 27)

Основные данные:

  • Длина гондол 9 м
  • Диаметр гондол 0,9 м
  • Экипаж 6-8 человек

В основе конструкции лежат три надувные гондолы. На рисунке плот изображен в варианте сплава по р. Инд. Продольная жесткость плота создается только гондолами. Поперек гондолы скреплены трубками. Основным средством управления этого судна является подвесной мотор мощностью 20 л. с. Кроме него на носу и корме плота имеются греби. Наверху для защиты людей от валов и обеспечения дополнительной жесткости плота устанавливают дополнительные гондолы. Плот предназначен для очень мощных рек. Интересно описание его поведения в валах: "Он очень упругий и в пороге на валах ведет себя как пучок резиновых прутьев", т. е. его конструкция является разумно гибкой, что и требуется для плота. Здесь очень хорошо реализуется мягкость носа и бортов. Конструкция очень интересна и перспективна. Идея ее может быть использована для менее мощных рек. Очень важно, что сборка такого плота проста и не требует большого количества строительного материала.

3.3. Мореходные качества плотов

Остойчивость

В 1968 г. В. Брежнев писал о том, что камеры от автомобиля МАЗ плохи для надувных плотов, так как повышают центр тяжести плота и способствуют перевороту. Он рекомендовал более тонкие камеры от ЗИЛа. Видимо, он был прав, так как плавал на небольших плотах длиной 4-5 м. В настоящее время довольно много групп плавают на камерах от МАЗа или авиационных, которые по толщине примерно равны. При длине плотов 6-7 м и выставлении краев камер за габарит каркаса плота использование таких толстых камер оправданно. Сейчас используют еще более толстые гондолы, и, как показывает опыт последних лет, перевороты плотов на поперечных гондолах происходят чаще, чем плотов на автокамерах. Многие туристы стараются увеличить остойчивость илотов на поперечных гондолах за счет их главного достоинства - хорошей маневренности. Для этого одни ходят на надувных подушках, другие - на плотах с опущенными площадками, третьи опускают настил на половинки гондол большого диаметра и т. д. Насколько важна остойчивость плота и отчего происходит переворот?

Как правило, причины переворота имеют динамический характер, т. е. так или иначе связаны с давлением воды. Один вариант - это плот прижался к камню и перевернулся, другой - плот уперся в тихую воду или стоячий вал и тоже перевернулся, третий вариант - плот затормозился после слива, на него надавила вода - и тоже переворот. Рассмотрим, как происходит переворот судна от давления потока и как его предотвратить. Если илот упирается в камень или в прижим, то на него начинает давить поток (рис. 28, а). При этом появляется опрокидывающий момент, который определяется как Mопр=F1l1, где F1 - сила давления потока, a l1 - плечо этой силы. Перевороту плота противодействует восстанавливающий момент, который равен Мвосст=F2l2, где F2 - выталкивающая сила, определяемая объемом элементов плавучести, которая противостоит перевороту, а l2 - плечо этой восстанавливающей силы.

Если Mопр превысит Мвосст, произойдет переворот плота. Задача удержания плота от переворота сводится, таким образом, к увеличению восстанавливающего момента и уменьшению опрокидывающего момента. Увеличивать Мвосст - значит повышать общую остойчивость плота. Достигается это разнесением элементов плавучести и увеличением их объема. Для увеличения плеча восстанавливающей силы на плоту с поперечными гондолами о препятствия лучше биться носом. Поперечная остойчивость плотов с поперечными гондолами ниже, чем продольная, поэтому перевороты происходят через бок. Рассмотрим составляющие опрокидывающего момента. Первая составляющая - плечо l1, т. е. высота каркаса плота над водой. Уменьшение опрокидывающего момента достигается уменьшением высоты каркаса над водой. А. Фомин (г. Зеленоград) в своей конструкции плота (рис. 24) пошел с этой точки зрения правильным путем. Конструкция А. Сажнева (г. Новосибирск) менее удачная, но за счет выступающих гондол (см. разбор ниже) она достаточно остойчива.

Вторая составляющая опрокидывающего момента - это сила давления потока. Величина этой силы зависит от сопротивления гондол. Чем лучше обводы гондол, т. е. чем лучше маневренность плота, тем сила давления потока меньше.


Рис. 28. Давление потока на плот при упоре в камень: а) плот-катамаран; б) плот-катамаран с большими гондолами; в) плот с поперечными гондолами; г) плот с сильно выставленными поперечными гондолами; F1, F1' - силы давления потока, F2, F2' - подъемные силы, 0 - точка упора

Разберем с этих позиций несколько разных типов плотов (рис. 28, а-г). Плот-катамаран (рис. 28,а) имеет гондолы диаметром 40 см, т. е. небольшого водоизмещения. В этом случае гондолы погружены достаточно глубоко, положим, до середины поплавка. При давлении потока на гондолу действует сила бокового давления, а так как точка упора в препятствие находится на каркасе плота, возникает опрокидывающий момент. Плот-катамаран Л. Стесина (рис. 28, б) имеет гондолы большего диаметра - 60-80 см. Гондола при загрузке плота погружена, предположим, на четверть диаметра. В этом случае на нее начинает действовать еще одна сила - выталкивающая - от давления потока. Эта сила направлена против переворота и значительна при малой загрузке гондолы. У плота на поперечных гондолах (рис. 28, в) сила давления потока на гондолы много меньше, чем на гондолы плота-катамарана. Если гондолы погружены неглубоко, то также действует выталкивающая сила, но величина ее мала. Другой плот на поперечных гондолах (рис. 28, г) отличается от предыдущего тем, что его гондолы выставлены вбок на 0,6-1 м. Сила давления примерно такая же, но на плот действует выталкивающая сила из-за того, что выставленные концы гондол по причине своей нежесткости немного выступают вверх. При небольшом наклоне плота эти же выставленные концы гондол сразу создают еще и вторую выталкивающую силу, Эта сила приложена далеко от точки упора. Благодаря такому большому плечу она очень эффективно противодействует перевороту.

Если препятствие достаточно больших размеров, то в него упираются несколько гондол, а каркас плота не касается камня. Этим резко уменьшается опрокидывающий момент, так как точка приложения силы смещается с каркаса на середину гондолы, т. е. плечо силы падает более чем в 2 раза, и опрокидывающий момент уменьшается соответственно более чем в 2 раза. В том случае, если камень небольшой и каркас плота в него упирается, момент также падает, так как часть силы воспринимает гондоле.


Рис. 29. Давление потока на плот с верхними гондолами (ПЗП): F1'' - сила давления потока на погруженный каркас, l1 '' - плечо силы

В конструкции плота с противопереворотными гондолами, или, как их часто называют, понтонами запасной плавучести (ПЗП), использование верхних противопереворотных гондол подразумевает полное погружение нижних. После того как нижние гондолы полностью погрузились в воду, давление потока на них и каркас плота резко увеличилось. Но также увеличилось и плечо опрокидывающей силы l1. В итоге к тому времени, как начала работать верхняя гондола, опрокидывающий момент возрос весьма сильно (рис. 29). На фоне этого большого суммарного опрокидывающего момента восстанавливающий момент, создаваемый верхней гондолой, на которую также давит вода, незначителен. Можно смело утверждать, что при установке гондол или камер сверху каркаса плота при тех реальных скоростях потока, с которыми приходится иметь дело, их помощь против переворота - иллюзия. Поэтому нельзя согласиться с рекомендациями об их установке сверху каркаса плота. Могут возразить на это, что элементы плавучести на каркасе помогают всплывать на вспененной воде после слива или всходить на вал. Но и в этом случае выгоднее иметь лишнюю водоизмещающую емкость внизу под плотом, поскольку свое действие элемент плавучести может оказать, только находясь под водой.

Многие считают, что ПЗП защищают гребцов от смыва за борт при прохождении сливов. Однако статистика несчастных случаев говорит о том, что смывы с плотов происходят редко, гораздо больше переворотов. А при перевороте выплывать из-под плота с ПЗП и сплошной сеткой-настилом очень трудно. ПЗП затрудняют также чалку и замену гребей на сложных реках.


Рис. 30. Давление потока на плот при наклонном камне: а) пологий камень, б) крутой камень; F1'' - сила давления потока на погруженный каркас и настил плота


Рис. 31. Плечо восстанавливающей силы для разных плотов: а) плот с поперечными гондолами; б) плот с сильно выставленными поперечными гондолами

Рассмотрим теперь остойчивость плотов при варианте упора на покатый камень. В этом случае поток, давящий на плот, заталкивает его на камень. Если угол наклона камня небольшой (рис. 30, а), то плот вытолкнет на камень и он остановится на нем, т. е. произойдет обычная посадка на камень. Если угол наклона достаточно большой (рис. 30, б), то в этом случае плот, вылезая бортом на камень, в какой-то момент остановится. Это произойдет потому, что составляющая силы давления потока, поднимающая плот, сравнивается с составляющей силы веса (сила скатывающая). При этом, если проекция центра тяжести плота останется за краем опоры, плот перевернется. Угол наклона плота, при котором это происходит, как правило, больше 30-45°. Переворачивающий момент резко увеличивается от заливания настила, каркаса, вещей и т. п., а восстанавливающий момент падает, так как из-за увеличения угла наклона плота уменьшается плечо восстанавливающей силы. Для плота на поперечных гондолах это особенно выражено, поскольку из-за перераспределения веса плота на затапливаемую сторону объем работающего воздуха (т. е. надводной части гондолы) смещается все ближе к центру плота (см. рис. 31, а). Таким образом, плечо восстанавливающей силы у плота с поперечными гондолами уменьшается еще более резко, чем, например, у плота-катамарана.

При той же ситуации для плота с сильно выставленными гондолами плечо восстанавливающей силы растет, так как начинают работать более дальние части гондол (рис. 31,6). Это может компенсировать другие силы, и плот останется на плаву. Поскольку люди, как правило, смещаются на поднимающийся край плота, чтобы удержать его от переворота, им на таком плоту много легче, чем на плоту без этих выставленных концов. Но самое важное - не дать плоту наклониться настолько, чтобы заливало настил. Если это произошло, шансов не перевернуться мало.

Подведем итоги разбора остойчивости плотов. Переворот плотов на поперечных гондолах происходит не за счет малой эффективной ширины плота, а за счет перераспределения нагрузки вдоль поперечной гондолы при наклоне плота. Единственный плот, у которого этот недостаток скомпенсирован, это плот с сильно выставленными гондолами. При большом давлении потока может быть реальным переворот плота с очень большим водоизмещением. Небольшая часть плота погружается в воду, на нее давит поток, и происходит переворот. При этом баллоны мало утапливаются, весь переворот происходит наверху. Поэтому, кроме большого водоизмещения, необходимы правильное размещение элементов плавучести и оптимальная конструкция всего плота.

Маневренность плотов

Маневренность плотов разных типов определяется прежде всего возможностью смещения плота вбок. По этому параметру плот на поперечных гондолах превосходит другие типы плотов. Маневренность зависит от поворотливости плота, так как многие маневры на плоту связаны с изменением положения его в потоке. Плот на поперечных гондолах поворачивается хорошо. Маневренность плота зависит и от высоты каркаса над водой. Те плоты, у которых каркас поднят невысоко (например, плот А. Фомина) или опущены рабочие площадки (плот А, Сажнева), имеют явный недостаток, заключающийся в том, что низко расположенные элементы "цепляются" за бурлящую воду и сопротивление боковому смещению резко возрастает. При этом на спокойной воде плот прекрасно смещается, а на сложной - "прилипает" к ней и хуже управляется. С этим явлением прежде всего сталкиваются наиболее маневренные плоты.


Рис. 32. Байдарка и автокамера при пересечении границ струй: а) байдарка; б) автокамера

Другим важным качеством плота является его способность пересекать струю. Это свойство плота важно при выходе из улова, пересечении границ быстрой и тихой воды. Для пояснения сравним автомобильную камеру и байдарку по этому параметру. Возьмем участок реки с резким перепадом скоростей и рассмотрим случай, когда камера и байдарка имеют незначительную скорость относительно воды. Предположим, что байдарка находится в тихой воде. В этом случае при пересечении границы быстрой воды в зависимости от положения байдарки, т. е. от угла атаки, появляется сила, засасывающая байдарку в поток или выталкивающая обратно (рис. 32,а). На рис. 32, б изображена та же ситуация с автокамерой. На автокамеру при пересечении границы всегда действует выталкивающая сила, потому что угол атаки отрицательный и не зависит от положения камеры, так как она круглая. Как видно из этого сравнения, байдарка (гондола плота) легко пересекает границу быстрой воды. Для того чтобы камеру заставить пересечь границу воды, необходимо приложить силу тем большую, чем больше разница скоростей быстрой и тихой воды. Плот па автокамерах подобно разобранному выше плохо пересекает границу быстрой и тихой воды. Плот на продольных или поперечных гондолах при правильном положении легко входит в быструю воду. Разбор обратного варианта - перехода из быстрой воды в тихую - дает тот же результат. Практика полностью подтверждает эти выводы.

На реках с быстрым течением на камерном плоту практически не удается, например, выйти из улова. Но если на камерном плоту плохо плавать по рекам с большими перепадами скоростей, например по Обихингоу, Зеравшану, то в сложном каньоне р. Уды выше Алыгджера многие препятствия, содержащие карманы со стоячей водой и прижимы, на таком плоту проходить неплохо. Вода карманов и прижимов захватывает плот на гондолах, стремясь его развернуть и перевернуть, а плот на камерах, наоборот, очень трудно вывести из основной струи, так как тихая вода заталкивает его обратно. В сложном потоке вода сама стремится стабилизировать плот на автокамерах в отличие от плота на гондолах, особенно поперечных. Это одна из главных причин, почему трудно плавать на плоту с поперечными гондолами.

Следующий параметр, который зависит от конструкции плота, - это легкость всплытия носа и глубина заныривания плота в сливах. Это качество плота, как и любого другого судна, прежде всего зависит от водоизмещения носа. Плот-катамаран из-за малого водоизмещения носовой части плохо выходит на вал, плохо всплывает после сливов. Для того чтобы компенсировать этот недостаток, на таких плотах стараются не загружать нос, а переднюю подгребицу смещают от носа назад (см. выше плот Л. Стесина). На плоту с поперечными гондолами всплытие носа практически определяется водоизмещением первой гондолы. Однако из-за большого объема носовой гондолы плот ударяется после сливов о воду, и гребцов сильно кидает, особенно задних. Поэтому для плота на поперечных гондолах первую гондолу уменьшают, при этом нос всплывает достаточно хорошо, а сила удара о воду гасится, плот частично протыкает вал, что и необходимо. Регулировать степень заныривания плота можно и за счет загрузки носа. Плот на автокамерах достаточно хорошо протыкает валы и неплохо всплывает.

Парусность - это качество плота, которое определяет его способность противостоять заливанию и позволяет всплывать после прохождения сливов. Парусность зависит прежде всего от плотности настила. Сейчас в качестве настила часто используют сетку. Это или рыболовная траловая сеть с размером ячеи 2-4 см, или самодельная сетка из тесьмы или парашютной стропы. На металлических плотах иногда применяется стальная сетка Раубица. На мощных реках желательно полное закрытие сеткой плота.

Немного о размерах плотов. Первоначально размеры надувных плотов совпадали с размерами деревянных. В основном они равнялись (2-3)Х(6-8) м. Постепенно, по мере накопления опыта и освоения новых рек с большим уклоном, плоты стали уменьшаться, и сейчас наиболее распространенные конструкции имеют размеры (2-2,5)X(5-6) м. Отношение ширины к длине у надувных плотов в отличие от деревянных изменилось и стало 1:2,5, а не 1:3. Одновременно с этим получила распространение конструкция малого надувного плота (длиной до 4-5 м), впервые предложенная В. Брежневым. Такие плоты малоостойчивы, по сравнению с малыми деревянными плотами легче опрокидываются, их использование на сложных реках недопустимо.

Как уже говорилось, плоты на поперечных гондолах переворачиваются чаще. Такой плот легко пересекает струи, и, следовательно, эти струи легко сбивают его с курса и разворачивают, что зачастую приводит к резкому смещению плота в потоке и к наезду на камень. Плот, прекрасно смещаясь на гладкой воде, при волнении "прилипает" к ней и резко теряет маневренность. На валах и сливах из-за большого водоизмещения носа плот резко тормозится, что может сбить гребцов и развернуть плот. В сочетании с низкой поперечной остойчивостью большинства конструкций эти обстоятельства могут привести к перевороту.

Все это говорит о том, что на плотах с поперечными гондолами могут плавать только очень хорошо подготовленные группы. Плавать на таком плоту сложнее, но если им хорошо управлять, то его возможности велики.

4. ГРЕБНЫЕ КАТАМАРАНЫ

На туристских маршрутах страны катамараны появились сравнительно недавно, однако они быстро завоевали большую популярность. Это объясняется чрезвычайно широким набором полезных качеств катамарана, выгодно отличающим его от всех других туристских судов. Из этих качеств прежде всего следует выделить универсальность в применении. Катамаран (более всего это относится к четырехместному) одинаково пригоден для простых и самых сложных маршрутов, для семейных и спортивных походов, очень прост в управлении и в то же время, оборудованный приспособлениями для фиксации ног в канойной стойке, позволяет применить весь арсенал приемов техники водного слалома, является наиболее надежным средством активной страховки на сложных и опасных препятствиях. Он обладает прекрасным набором мореходных качеств - хорошей ходкостью, поворотливостью, высокой остойчивостью и хорошей устойчивостью на курсе.

Катамаран практически непотопляем и может быть выполнен с любым нужным запасом плавучести. Однако здесь хотелось бы предостеречь от чрезмерного увеличения запасом плавучести. Оптимальным будет трехкратный запас, и он не должен превышать пятикратного, иначе получится такой дредноут, которым будет очень трудно управлять. В отличие от байдарок и надувных лодок катамаран не имеет внутренних объемов, которые могут быть залиты водой, а в отличие от плотов на надувных элементах плавучести имеет более богатый арсенал технических средств управления судном. Катамаран с металлическим каркасом проще изготовить, чем каркасную или каркасно-надувную байдарку; катамаран с деревянным каркасом проще и быстрее изготовить на месте, чем плот на надувных элементах плавучести. Масса переносимых в рюкзаках элементов конструкции, приходящаяся на одного гребца, для катамаранов меньше и составляет в первом случае до 12 кг, а во втором - до 6 кг. Катамаран обладает хорошей обитаемостью, удобен при посадке и высадке гребцов, легко чалится.

К недостаткам катамаранов относятся недостаточная защищенность гребцов от воздействия валов (как и на плоту) и высокая парусность судна, что сильно сказывается при встречных ветрах на открытых водоемах и в нижнем течении рек.

4.1. Основные элементы катамарана

Каркас

Катамаран состоит из жесткого каркаса (рамы) и двух гондол (поплавков). Каркас дает жесткость судну и служит платформой для посадки гребцов и укладки груза. Симметричные надувные гондолы закреплены вдоль каркаса. Они обеспечивают необходимую грузоподъемность и запас плавучести судна, поддерживают каркас на нужной высоте над уровнем воды, обусловливают высокую степень поперечной остойчивости (за счет предельного разнесения гондол по бортам) и удовлетворительную степень продольной остойчивости (за счет достаточного выступания гондол спереди и сзади за передний и задний края каркаса).

Прямоугольный каркас катамарана состоит обычно из четырех продолин и не менее чем из четырех поперечин. Имеются также и диагональные элементы - укосины, заменяемые в некоторых конструкциях системой натягиваемых стальных тросов.

Каркасы катамаранов подразделяются на стационарные, изготавливаемые заранее в городе и затем перевозимые к началу сплава, и нестационарные, изготавливаемые на месте начала сплава из местных материалов. Стационарные каркасы делаются из отрезков дюралевых труб различных диаметров с толщиной стенки 1,5-2 мм. Места стыковки коротких отрезков труб и места стыковки поперечных и продольных элементов каркаса выполняются с применением различного вида муфт и стального крепежа. Имеются отдельные конструкции стационарных каркасов, где соединение поперечных и продольных элементов производится капроновыми вязками с затяжкой скрутками (рис. 33,з). Нестационарные каркасы собираются из сухих или сырых ошкуренных жердей необходимой длины и диаметра (из сырых жердей рама получается более гибкой). Соединение продольных и поперечных элементов производится предварительно замоченными капроновыми вязками с затяжкой скрутками (рис. 33,з). Стационарные каркасы (а иногда и нестационарные), как правило, оборудуются заранее заготовленными упорами для ног, охватывающими бедра для обеспечения устойчивой канойной стойки гребца, и сиденьями, позволяющими снять часть нагрузки с коленей.

Гондолы

Гондола катамарана в целях повышения надежности выполняется из двух частей - внутреннего воздухонепроницаемого баллона и внешней защитной оболочки. Внутренний баллон склеивается чаще всего из легкого прорезиненного капрона и состоит не менее чем из двух примерно равных по объему изолированных частей, имеющих отдельные клапаны накачки и выпуска воздуха. Основное требование к баллону - хорошо держать воздух. Защитная оболочка сшивается из прочного легкого материала по той же выкройке, что и баллон, но с уменьшенными (на 3-5%) размерами. Ее можно сшить из более толстого прорезиненного капрона, капрона или лавсана с поливинилхлоридным (ПВХ) покрытием и т. п. Основные требования к оболочке - обеспечить заданную форму гондолы и хорошо выдерживать все нагрузки, возникающие при сборке и движении катамарана. Возможно изготовление и однослойных гондол из прочного диагонально дублированного прорезиненного капрона или подобного материала.

Форма гондол у катамаранов может быть разной. Самая простая - цилиндр с тупыми концами. Катамаран с такими гондолами не имеет хороших мореходных качеств, кроме остойчивости. Несколько лучше ведет себя катамаран с гондолами в форме цилиндра с закругленными концами - появляется некоторая ходкость. Все мореходные качества катамарана реализуются на гондолах веретенообразной формы. Еще лучше проявляют себя гондолы в верхней части - цилиндрические, а в нижней - имеющие хорошую гидродинамическую форму, например удлиненной капли. Для понижения центра тяжести катамарана, приближения гребцов к воде и улучшения поворотливости изготовляют плоские гондолы, имеющие два или три продольных баллона. Катамараны с такими гондолами теряют в ходкости. Среди ленинградских туристов распространены так называемые гондолы с наплывом, т. е. круглые гондолы с выемкой сверху для гребцов и груза.

Катамараны различаются также числом гребцов. Имеются двухместные катамараны с продольным (между гондолами), поперечным и диагональным расположениями гребцов. При продольном расположении гребцы сидят лицом по движению судна и гребут байдарочными веслами, при поперечном или диагональном - канойными веслами. Преимущественно распространена продольная посадка. Длина гондол двухместных катамаранов - до 4,5 м, диаметр - до 0,4 м, ширина катамарана - до 1,3 м.

Среди туристов наиболее популярны четырехместные катамараны. Гребцы сидят или стоят на коленях (лицом по движению) в углах каркаса и гребут канойными веслами. Длина гондол - до 5,5 м, диаметр - до 0,6 м, ширина катамарана - до 2,2 м, длина каркаса - до 4 м. При этом обеспечивается запас плавучести до 2,5-3 раз, что достаточно для сложных препятствий. Иногда для многоводных рек используются шестиместные катамараны и тримараны. Целесообразность шестиместного катамарана, на наш взгляд, сомнительна, а тримараны, как уже говорилось, хороших мореходных качеств не имеют.

Изготовляются и одноместные катамараны. Они имеют стационарные каркасы, рассчитаны на посадку гребца между гондолами и работу байдарочным веслом. Длина - до 4 м, ширина - 1-1,2 м, диаметр гондол - до 0,3 м. Запас плавучести одноместного катамарана в случае необходимости позволяет его использовать и как двухместный. В Латвии разработана конструкция одноместного катамарана, в которой поперечная рама используется как багажник, а на подходах - как станок для рюкзака.

В настоящее время в стране разработано достаточно много самодельных конструкций катамаранов. Некоторые отличаются лишь небольшими особенностями. Ниже приведены несколько конструкций, которые можно считать базовыми.

4.2. Катамаран четырехместный с поплавками круглого сечения

Основные данные:

  • Длина 4,7 м
  • Ширина 2-2,2 м
  • Конструктивная ширина 1,48-1,68 м
  • Диаметр гондолы 0,55 м
  • Объем гондол 1,5 м3
  • Общий вес 32 кг
  • Вес обеих гондол 14 кг


Рис. 33. Конструкция катамарана С. Кириллова: а) общий вид катамарана в двух проекциях (условно изображена только одна половина); б) выкройка деки; в) выкройка днища; г) выкройка баллона; д) посадочное место гребца; е) крепление подколенников; ж) конструкция хомута; з) скрутка для соединения продольных и поперечных частей каркаса; и) хомут для крепления ножных упоров; к) система закрытия клапана в оболочке гондолы; л) порядок склейки баллона

Отличительная особенность данной конструкции - ее простота. Вместе с тем она хорошо себя зарекомендовала в разнообразных туристских путешествиях. Катамаран (рис. 33,а) состоит из двух поплавков круглого сечения и прямоугольного каркаса, который может быть и металлическим и деревянным. Автор конструкции С. Кириллов (г. Москва).

Каркас состоит из четырех продолин, пяти поперечин и двух укосин. Металлический каркас собирается из дюралевых труб марки Д16Т, Д1Т с внешним диаметром 40 мм и толщиной стенки 1,5 мм. Трубы со стенками меньшей толщины применять не следует, поскольку они недостаточно прочны - в местах соединения сминаются. Продолины (2) состоят из двух частей, которые стыкуются посередине с помощью внутренних втулок общей длиной 180 мм. Место стыковки продолин должно приходиться на центральную поперечину. Продолины и поперечины (1) соединяются между собой во всех взаимных пересечениях стальными шпильками М8 длиной 100 мм. В качестве укосин используются два стальных троса (3) диаметром 5 мм, которые натягиваются при помощи талрепов (4).

Посадочное место гребца состоит из упоров (6), центрального элемента (7), стоек (8), которые крепятся к трубам каркаса с помощью хомутов (9), сиденья (10) и подколенников (11). Упоры выполнены из полос мягкого дюраля размером 600X45X1,5 мм. Центральный элемент делается из трубы диаметром 24 мм, которая предварительно в средней своей части обжимается в вертикальной плоскости, а стойки - из дюралевых труб диаметром 18 мм (рис. 33,д). Хомуты (9), конструкция которых может быть изменена в зависимости от наличия того или другого материала, состоят из дюралевого Т-образного профиля, нижняя часть которого выгнута по диаметру трубы рамы. Профиль имеет прорезь, через которую продета стальная дужка с приваренными к ее концам губками (рис. 33,ж). Подколенники изготовляются из прочной ткани, имеют по краям петли (18), а в середине - карман, в который вставляется лист пенополиэтилена. После сборки каркаса подколенники кладутся сверху на две соседние продолины и шнуруются под ними капроновой стропой (19) за петли (18) (рис. 33,е). На этом сборка металлического каркаса заканчивается.

Если поход проходит в лесном районе, то каркас может быть изготовлен на месте из дерева. Для этой цели годятся жерди практически любой породы дерева, имеющие диаметр в средней части 6-8 см. Жерди очищают от коры и в местах пересечения слегка протесывают. Каркас собирают при помощи скруток из капроновой стропы, выдерживающей усилие на разрыв до 100 кг. Для этого место соединения (рис. 33,з) плотно обвязывают двумя витками стропы и завязывают на рифовый узел. Затем с верхней стороны каркаса под стропу продевают вороток (из палки диаметром 2,5 см и длиной около 20 см) и при помощи него, сделав не более одного оборота, затягивают соединение. Свободный конец воротка привязывают к поперечине киперной лентой.

Для оборудования сидений гребцов в этом случае в поход берут с собой только дюралевые полосы для упоров (8 шт.) и хомуты (рис. 33,и) различного диаметра (от 40 до 70 мм) со стягивающими винтами М5. Хомуты и полосы для упоров лучше взять с некоторым запасом. В местах посадки гребцов между двумя поперечинами на скрутках закрепляется продольный центральный элемент, между ним и продолинами, на хомутах, устанавливаются упоры.

Каждая гондола катамарана имеет защитную оболочку и баллон. Оболочка состоит из деки (12) и днищевой части, которая, в свою очередь, содержит само днище (13) и два клина (14). Форма раскроя частей оболочки дана на рис. 33, б, в. Днищевая часть оболочки изготовляется из прочной гладкой ткани с удельным весом не более 1 кг/м2, например лавсана с ПВХ-покрытием или прорезиненного капрона. На деку может пойти тот же или менее прочный материал. Удобен для деки лавсан или капрон. Технология раскроя и изготовления оболочки подобна технологии изготовления оболочки байдарки. В центральной части деки располагают клапан (рис. 33,к) для закладывания камеры внутрь чехла. Клапан закрывается трубкой дюралевой (диаметр 16X1 мм), которую продевают через два ряда петель. С каждой стороны оболочки в шов между декой и днищевой частью вшивают по 12 петель из стропы, выдерживающей усилие на разрыв не менее 200 кг. Для петель берут куски стропы длиной 200-250 мм и на их середину одевают трубку из поливинилхлорида, чтобы петли не перетирались при плавании. Концы петель раскладываются с изнаночной стороны днищевой части оболочки на расстоянии 50 мм и пришиваются капроновыми нитками.

Баллон изготовляется из воздухонепроницаемой ткани, например ткани "500", и состоит из двух симметричных частей (рис. 33,г). Сначала склеиваются концевые дольки. Затем на кромках выкроенных частей баллона, начиная от середины, наносят метки, например через каждые 30 см. Это необходимо сделать для того, чтобы при склеивании избежать перетягивания одной половины относительно другой. Склеивают части внакладку при общей ширине шва 20 мм. Склейка по плавной кривой не очень сложна и быстро осваивается. Если оконечности склеиваемых половин все же не совпадают, то большую из них плавно подрезают ножницами. Получившийся шов по всей длине проклеивают сверху лентой шириной 40 мм из материала баллона или другого более эластичного воздухонепроницаемого материала. Для накачки воздухом на расстоянии 20-25 см от оконечности баллона устанавливают штуцера. Следует установить дополнительный штуцер в противоположной оконечности баллона для прокачки его воздухом на период хранения. Для резервирования объема воздуха в баллоне применяют продольные или поперечные перегородки. В качестве поперечных перегородок в середину баллона вклеивают слепой рукав длиной 1 м, проклеивая его по периметру дополнительной леей. Продольные перегородки могут быть как вертикальные, так и горизонтальные. При вертикальной перегородке баллон склеивается из трех одинаковых частей (рис. 33,г). Порядок изготовления. Сначала склеивают части А и Б, к ним приклеивается часть В. На шов Б и В накладывается лея Г (рис. 33, л).

4.3. Катамаран четырехместный конструкции Б. Орлова

Основные данные катамарана:

  • Длина 4,8 м
  • Ширина 2,1 м
  • Объем гондол 1,5 м3
  • Общий вес катамарана 45 кг
  • Каркас металлический, вес 30 кг
  • Оболочки гондол (материал - синтетическая ткань с ПВХ-покрытием), вес 9 кг
  • Баллоны (материал - прорезиненный капрон), вес 6 кг
  • Габариты упаковки 130X40X20 см


Рис. 34. Конструкция катамарана Б. Орлова: а) каркас катамарана; б) оборудование места для гребца; в) узел крепления продольного набора с поперечным

Катамаран состоит из металлического каркаса и двух надувных гондол. Каркас (рис. 34,а) изготовлен из дюралюминиевых труб марки Д16Т диаметром 40X1,5 мм и состоит из четырех продолин и четырех поперечин. Каждый элемент представляет собой соединение трех труб, делается разъемным. Узел крепления продолин к поперечинам изображен на рис. 34, в.

Катамаран снабжен четырьмя диагональными стяжками, выполненными в виде тросов с талрепами, которые являются частью силового набора каркаса и позволяют равномерно перераспределять кратковременные нагрузки с отдельных узлов на весь силовой набор.

В катамаране использована посадка, применяемая в спортивном слаломном каноэ (рис. 34,6), обеспечивающая жесткое и безопасное закрепление гребца и позволяющая использовать весь арсенал технических приемов гребли. Центральный элемент места сиденья гребца развернут впереди на 10-15° по направлению к наружному борту катамарана с целью облегчить работу веслом.

Каждая гондола катамарана состоит из наружной оболочки и внутреннего надувного баллона. Специальная профилировка гондол обеспечивает высокие маневренные и ходовые качества судна. Наружная оболочка гондол снабжена продольными карманами с установленными в них дюралевыми трубками (материал Д16Т, диаметр 14 мм), что позволяет с помощью ремешков крепить гондолы к каркасу катамарана.

В приводимых ниже еще двух конструкциях катамаранов опущено описание элементов, о которых уже сказано: посадочное место гребца, узел стыковки продолин и поперечин. Первая конструкция С. Папуша имеет размеры каркаса 2X4 м. Каркас состоит из четырех продолин, шести поперечин и двух укосин. Он может быть выполнен как из металла (трубы диаметром 35X1,5 мм), так и из дерева. Гондолы крепятся к продолинам каркаса пришнуровыванием пластмассовой трубки, заложенной в длинные гребенчатые проушины, пришитые к гондолам на всю длину продолин (аналогично системе закрытия разреза в оболочке гондолы на рис. 33,к). Выкройка оболочки гондолы приведена на рис. 35. Оболочка имеет один шов наверху и по три шва па скругленных окончаниях цилиндра. Баллон представляет собой прямоугольный мешок длиной 5,4 м и шириной 1,95 м, имеющий штуцер для накачки воздухом посередине длинной стороны. В середине верхнего шва оболочки оставляется незашитый разрез для вкладывания баллона и выпуска штуцера.


Рис. 35. Выкройка гондолы катамарана С. Папуша: 1 - прорезь для баллона, 2 - линия пришивки гребенки "ушей", 3 - низ оболочки


Рис. 36. Выкройка днища гондолы катамарана Д. Ворожбиева

Таблица 3

Вторая конструкция Э. Ворожбиева имеет размеры каркаса 2,1X3,7 м. Каркас состоит из четырех продолин, шести поперечин и одной укосины и делается из дерева. Оболочки гондол выполняются из двух частей - деки, имеющей прямоугольную форму, и днищевой части, имеющей сложную форму.

Выкройка днища оболочки приведена на рис. 36. Размеры даны в таблице 3. Дека с припуском на швы имеет размеры 820X5520 мм. Сшивка оболочки ведется от середины к краям внакладку (дека снизу). Предварительно по периметру днищевой части с каждой стороны пришиваются на длину 50 мм по 6-8 отрезков стропы длиной 800 мм, которые после сшивки днища с декой выходят из шва и служат для привязывания гондолы к продолине. После сшивки на краях оболочки остаются незашитые концы. Они срезаются на конус и зашиваются вручную. На концах оболочки в деке делаются разрезы на шнуровке длиной 120-150 мм для вкладывания баллона и выпуска штуцеров или клапанов подкачки воздуха. Среднюю часть полотнища деки на длине 3- 3,5 м можно выполнить из более легкой ткани, например капрона от тормозного парашюта.

Баллон делается из ткани БЦУ, БЦК, "дождь" или аналогичной. Выкройка днища баллона приведена на рис. 36. Размеры даны в таблице 3. Дека баллона имеет размеры (с припуском на швы) 860X5 600 мм.

Баллон склеивается внакладку (с общей шириной шва 2 см) от середины к краям с предварительным нанесением меток через 30-50 см во избежание неравномерного натяжения тканей при склейке. В середине баллона вклеивается перегородка так, как это описано выше. Шов проклеивается с двух сторон накладками шириной 20-25 мм. После проклейки швов, вклепки перегородки и штуцеров или клапанов оставшиеся незаклеенными концы баллона срезаются на конус и заклеиваются с приклейкой накладки только снаружи.

Наибольший диаметр гондолы 55 см, общий объем гондол 1,5 м3, нижняя половина гондолы имеет форму вытянутой капли, что обеспечивает катамарану хорошие мореходные качества.

5. KAРKACHО-НАДУВНЫЕ БАЙДАРКИ

Среди самодельных байдарок большое распространение получили каркасно-надувные байдарки (КПВ), двухместные и одноместные - каяки (КНК). Различают два типа каркасно-надувных судов (КНС): двухбаллонные и четырехбаллонные. Двухбаллонные КНБ или КНК состоят из разборного каркаса, мягкой оболочки и двух надувных баллонов, которые располагаются между оболочкой и каркасом (рис. 37). Внутри судна баллоны опираются на продольные элементы: раму или опорную ленту. Каркас не имеет люфта и отличается большой прочностью, несмотря на минимальное количество продольных элементов, которые жестко соединены между собой и, кроме того, крепятся шпангоутами. Шпангоуты выполнены замкнутыми и, благодаря небольшим радиусам изгиба труб и профилированию их в нужной плоскости, обладают достаточной прочностью. При навалах судна па камни и другие препятствия, надувные баллоны надежно защищают оболочку и каркас от повреждений. Каркасно-надувные суда имеют плавные обводы, что также положительно сказывается на их ходкости и маневренности.


Рис. 37. Сечение двухбаллонного судна: 1 - шпангоут, 2 - мидельвенс, 3, 4 - верхняя и нижняя трубы рамы, 5 - кильсон, 6 - баллон, 7 - оболочка


Рис. 38. Сечение четырехбаллонного судна: 1 - шпангоут, 2 - мидельвейс, 3 - привальный брус, 4, 5 - верхний и нижний баллоны, 6 - кильсон, 7 - оболочка, 8 - гибкая перемычка, 9 - завязки

Каркасно-надувные суда не имеют кокпита, закрывающегося съемным фартуком. Дека выполнена с фартуком как единое целое, в местах посадки гребцов имеются овальные отверстия. В КНБ между отверстиями для гребцов находится застегивающаяся прорезь для сборки и разборки судна. Надувные баллоны являются одновременно емкостями непотопляемости, имеющими большой объем - 1/5-1/4 от всего объема судна. Эти емкости, расположенные вдоль бортов, оставляют достаточное пространство для размещения груза. Двухбаллонные КНБ и КНК предназначены в основном для туристских походов.

Четырехбаллонные КНС также имеют разборный каркас, мягкую оболочку и с каждого борта по два надувных баллона, соединенных гибкой перемычкой (рис. 38). Наличие привального бруса по линии максимальной ширины судна и четырех баллонов позволяет получать разнообразные обводы по длине судна: от килеватого до плоскодонного. Четырехбаллонные КНС по сравнению с двухбаллонными обладают меньшим полезным объемом и в основном предназначены для тренировок и соревнований. В походы на четырехбаллонной КНБ ходят частично загруженными или без груза совместно с катамараном.

КНС обладают еще одним ценным качеством, отсутствующим у каркасных судов. В случае переворота на них можно выполнять эффективные приемы самостраховки, повышающие безопасность плавания.

Вниманию читателя предлагаются описание конструкций и технологии изготовления двух- и четырехбаллонных КНБ и КНК. Описание изготовления судов построено следующим образом. Сначала даются общие для всех судов узлы, детали, технология, затем рассматриваются особенности изготовления каждого судна. Даются различные варианты некоторых деталей, узлов, и читатель в зависимости от имеющихся у него материалов может остановиться на той или иной конструкции.

5.1. Основные элементы каркасно-надувной байдарки

Каркас

Основным материалом для каркаса служат бесшовные дюралевые трубы марок Д16Т, Д1Т с толщиной стенки 1 мм. В крайнем случае их можно заменить трубами марки АМГ, в том числе и сварными, пробуя их на изгиб и выбирая более жесткие.

Наиболее мягкие из имеющихся в наборе труб следует пускать на шпангоуты. Можно использовать трубы с более толстой стенкой (до 1,5 мм), однако при этом возрастает вес судна. Кроме того, для изготовления каркаса необходим крепеж М3, М4, дюралевая пластина толщиной 1,5-2 мм, дюралевый уголок 2X20X20 мм и другие распространенные материалы, применяемые в зависимости от конкретной конструкции узлов.

Из инструмента потребуются: тиски, ножовка, ножницы по металлу, набор напильников, надфилей, пассатижи, бокорезы, круглогубцы, дрель с набором сверл, отвертка, молоток, киянка, набор метчиков М3, М4. Для гибки труб необходимо сделать трубогиб, состоящий из двух роликов (из полиэтилена или дюраля диаметром 80-100 мм с выемкой в цилиндрической поверхности радиусом 8 мм), у которых межцентровое расстояние может меняться. Необходимо также сделать приспособление для крепления трубогиба к неподвижному основанию, например к массивному столу. В крайнем случае можно обойтись неподвижным сектором круга и бруском-ограничителем, выполненным из дерева.

Для прокатки труб желательно иметь приспособление, состоящее из станины и закрепленных на ней двух цилиндрических валков, расстояние между которыми может меняться от 24 до 12 мм. Профилировать трубы можно также, зажимая их в тиски, либо обстукивая молотком.

Работу следует начать с вычерчивания на миллиметровке в натуральную величину шпангоутов и продольного чертежа каркаса в двух проекциях. Из этих чертежей получают размеры элементов каркаса.

Все шпангоуты, за исключением штевневых, в KHС выполнены замкнутыми и состоят из двух ветвей: нижней и верхней (бимса).

Для экономного использования труб при изготовлении шпангоутов у них измеряют периметры ветвей и подбирают размеры так, чтобы на одной трубе уместилось, как минимум, две ветви, обычно разных шпангоутов, с запасом в 100 мм. Разрезают трубу после окончательного выгибания ветвей. Перед гибкой трубы прокатывают в валках, уменьшая диаметр труб на 1/4-1/3 в плоскости изгиба. Процесс выгибания шпангоутов несложен, но требует определенного навыка и, как правило, быстро осваивается. В начале изготовления возможна порча одной-двух труб, поэтому лучше потренироваться на более мягкой трубе. Основная трудность при гибке - не допускать заминов с внутренней стороны трубы при малых радиусах изгиба. Усилия к трубе должны прикладываться такие, чтобы труба получала небольшую деформацию; затем трубу передвигают и снова прикладывают усилие. Если в процессе гибки образуются небольшие замины, их подстукивают киянкой в плоскости шпангоута. Чем меньше радиус изгиба, тем ближе должны быть сдвинуты ролики трубогиба.

В процессе изготовления шпангоуты прикладывают к чертежу, добиваясь совпадения внешнего края шпангоута с его контуром на чертеже. После гибки ветвь шпангоута еще раз прокатывают в валках и, если нужно, подгибают.

На рис. 39 показана стыковка нижней ветви шпангоута с бимсом. В одной из ветвей шпангоута делается крестообразный надпил, и стенки осторожно выпрямляются круглогубцами и опиливаются. В образовавшуюся прорезь вставляется бимс, концы которого подстукиваются до ширины прорези. Для соединения шпангоутов с привальными брусьями, мидельвейсами и для фиксации частей продольного набора между собой используются боковые кницы со шпильками (рис. 39,6) или просто шпильки, установленные на одну из ветвей шпангоута (рис. 39,а). В книце сверлится отверстие, нарезается резьба М4 и после окончательной подгонки каркаса ввинчивается шпилька. Для крепления шпильки (рис. 39,а) бимсы просверливают насквозь сверлом диаметром 2,5 мм, а затем верхнюю стенку - сверлом диаметром 3 мм. В бимс вставляется штырек, а его выступающая нижняя часть расклепывается. На бимсах шпангоутов, через которые проходят мидельвейсы, устанавливаются симметричные кницы (рис. 40). На бимсах шпангоутов, на которых заканчиваются мидельвейсы, устанавливается скобка (рис. 41,а), куда при сборке входит крючок на конце мидельвейса (рис. 41,б).


Рис. 39. Стыковка ветвей шпангоутов: а) установка шпильки на шпангоутах в двухбаллонных судах; б) боковая кница в двухбаллонной байдарке: 1 - ветви шпангоута, 2 - кница, 3 - шпилька с резьбой; в) соединение ветвей шпангоутов и боковые кницы четырехбаллонной байдарки: 1 - ветви шпангоута, 2 - кница из трубки, 3 - кница из пластмассы, 4 - бобышка, 5-шпилька с резьбой


Рис. 40. Кницы на бимсах шпангоутов: а) пластмассовая кница для бимса и нижней ветви шпангоута; б) кница из дюралевого профиля со штырьком


Рис. 41. Стыковка бимсов и мидельвейсов: а) скобки на бимсах шпангоутов; б) крючок на штевневом мидельвейсе; в) крючок на центральном мидельвейсе


Рис. 42. Подвижные и неподвижные вставки: а) подвижная вставка; б) неподвижная вставка; Д - внутренний диаметр стыкуемых продольных труб; в) центральный стыковочный узел: 1 - центральная труба рамы или мидельвейса, 2 - подвижная вставка, 3 - винт-рукоятка, 4 - отверстие под шпильку шпангоута; г) фильера; Д1-диаметр рабочей поверхности

На рис. 40,б показан вариант симметричной кницы со шпилькой из дюралевого профиля и последовательность ее изготовления.

Использование книц не является принципиальным, однако они улучшают конструкцию, делая байдарку более удобной в сборке и разборке. Кницы можно изготовить в домашних условиях из гранулированного полиэтилена, сделав несложное приспособление из дюраля.

Концы секций продольных элементов каркаса, расположенные ближе к середине лодки, называются центральными, противоположные концы этих элементов - периферийными.

Для стыковки секций рамы, кильсона, привальных брусьев используются неподвижные и подвижные вставки. Подвижные вставки (рис. 42,а) выполняются из труб диаметром на 0,4-0,6 мм меньше внутреннего диаметра стыкуемых труб. Так, если стыкуются трубы с внутренним диаметром 16 мм, то диаметр подвижной вставки должен быть 15,4-15,6 мм, толщина стенки 1-1,5 мм, длина 100-120 мм. На конце одной из стыкуемых труб делается паз 4,2X60 мм. В подвижной вставке делается отверстие, и в нем нарезается резьба М4, в резьбу вворачивается винт-рукоятка, которым передвигают вставку. Вставка должна выдвигаться на половину своей длины. Подвижными вставками в центре судна стыкуются привальные брусья, рама (рис. 42, в).

Неподвижные вставки (рис. 42,б) изготовляются из обрезков труб с диаметром, равным внутреннему диаметру стыкуемых труб. Одним концом вставка ударами киянки запрессовывается в штевневые окончания продольных элементов (привальных брусьев, труб рамы), другой конец должен свободно входить в ответную часть соответствующих продольных элементов. При помощи неподвижных вставок стыкуют и стрингера. Для этого один конец вставки либо предварительно осаживают фильерой до диаметра подвижной вставки, либо ответную часть продольных элементов обрабатывают разверткой, увеличивая внутренний диаметр, и обтачивают напильником конец вставки. Запрессовывают вставку в трубу ударами молотка, предварительно смазав ее маслом. Если вставка входит с большим трудом, то трубу в месте вставки необходимо обстучать. В случае ненадежного закрепления вставки в трубе, ее фиксируют заклепкой впотай. Заготовку для изготовления вставки следует брать несколько большей длины, так как при запрессовывании конец вставки заминается и его необходима обрезать.

Для стыковки секции кильсона изготовляют круглые вставки диаметром на 1 мм меньше указанных на рис. 42,б, затем они профилируются и запрессовываются в кильсонный профиль.

Для изготовления вставок желательно иметь набор фильер, с помощью которых уменьшают диаметр труб, не прибегая к токарным работам. Фильеры (рис. 42,г) делаются из стали, после изготовления их желательно закалить, а рабочую поверхность отполировать. Можно работать и незакаленной фильерой, но в этом случае она будет быстрее изнашиваться. Обычно для внутреннего диаметра трубы, под который изготавливается вставка, делают несколько фильер с шагом 0,2-0,3 мм. Так, для трубы с внутренним диаметром 16 мм делают три фильеры с диаметром рабочей поверхности 15,8; 15,6; 15,4 мм. Изготовляют вставку следующим образом. Берут отрезок трубы длиной 120-140 мм, с внешней стороны снимают фаску, смазывают трубу касторовым маслом. Фильеру наибольшего диаметра кладут па неподвижную опору с отверстием и ударами молотка вгоняют трубу в фильеру на определенную глубину. Затем ее выбивают из фильеры и повторяют весь процесс, осаживая трубу фильерой меньшего диаметра.

Детали продольного набора во избежание ошибок и порчи труб нарезают несколько больших размеров, например на 10 мм, окончательно определяя их длину при сборке и доводке каркаса. Детали, требующие гибки - штевни, концевые секции кильсона, мидельвейсы, сначала выгибают, затем отрезают от заготовки. Трубы на кильсон профилируют в валках, уменьшая диаметр трубы примерно на 1/3. Так, из трубы диаметром 22 мм получают овал с размерами по осям 27 и 13 мм. У КНК кильсон по всей длине состоит из одной профилированной трубы. У КНБ в центральной части кильсон состоит из двух профилированных труб, которые ближе к оконечностям переходят в одну трубу.

В местах закрепления шпангоутов устанавливаются рыбины, выполненные из листового дюраля или из уголка (рис. 43,г). В каждой рыбине имеется по два паза, в которые при сборке входят лапки шпангоутов. Ширина паза 2,5-3 мм, длина 15-30 мм. Пазы даже на одной рыбине лучше делать разной длины. Это позволит при сборке байдарки не только не перепутать шпангоуты местами, но и не даст вставить их обратной стороной. Секции кильсона изгибают в вертикальной плоскости соответственно чертежу.


Рис. 43. Стыковка шпангоутов с кильсоном: а) лапка в основании шпангоута; б) рыбина на кильсоне из одного профиля; в) узел в сборе; г) рыбины на кильсоне из двух профилей; д) стыковка шпангоута с кильсоном


Рис. 44. Стыковочный узел кильсона в виде рамы: 1 - рама, 2 - стыкуемые части кильсона, 3 - вставка


Рис. 45. Стыковка кильсона: 1 - кильсон, 2 - вставка, 3 - уголок, 4 - рыбина для четвертого шпангоута, 5 - пазы


Рис. 46. Концевой блок байдарки: 1 - штевень, 2 - кильсон, 3 - штевневой пиллерс, 4 - мидельвейс, 5, 6 - верхняя и нижняя трубы рамы, 7 - перемычка

На рис. 44, 45 показаны стыковочные узлы центральных секций кильсона. Стыковочный узел на рис. 44 содержит распорную раму, действующую по принципу рычага. Рама выполняется из обрезков профилированных труб диаметром 18 мм или из дюралевого уголка. Нижней частью рама крепится к одной из секций кильсона. При сборке рама соединяется с ответной секцией кильсона при помощи стальных шпилек, зафиксированных в ней, или винтом М5. Стыковочный узел (рис. 45) имеет уголки, закрепленные на внутренней стороне кильсона. При сборке кильсона уголки ложатся в изгибы рыбины и запираются центральным шпангоутом. Данный узел можно упростить, исключив из конструкции уголки. На одной из секций кильсона устанавливаются фиксирующие вставки, входящие при сборке в ответную секцию кильсона. Для соединений деталей каркаса, кроме оговоренных случаев, используются винты МЗ или заклепки. Концы винтов обкусываются бокорезами и расклепываются. В процессе изготовления каркаса все заусенцы, острые края деталей опиливаются напильником. При сверлении ручной дрелью диаметр сверла следует брать на 0,1 мм меньше диаметра отверстия, поскольку при сверлении отверстие несколько разбивается.

После того как детали каркаса изготовлены (за исключением упоров и колец), можно производить сборку и доводку каркаса. Цель доводки - получить каркас, идентичный чертежу. На данном этапе окончательно устанавливают размеры продольных элементов каркаса, подгибают кильсон. Каркас должен иметь плавную приподнятость оконечностей и без постороннем помощи держать заданную форму. Между стыкуемыми секциями продольных элементов не должно быть зазоров.

Кильсонную сборку с установленными штевневыми мидельвейсами и пиллерсами придавливают массивной плитой к полу. Штевни между собой стягивают стропой, добиваясь требуемой приподнятости носа и кормы. В этом положении определяют окончательную длину кильсона и мидельвейсов, в последние устанавливают крючки (рис. 41,б). Далее устанавливают в кницы или подвязывают привальные брусья или верхнюю трубу рамы, подбирают их положение так, чтобы отверстие под шпильку в местах стыковок приходилось на середину вставки. В таком положении определяют длины секций продольных элементов и крепят их штевневые оконечности к пиллерсам (рис. 46). Симметричные детали продольного набора по длине должны быть равны между собой, в противном случае возможен изгиб каркаса относительно продольной оси судна. Каркас еще раз собирают и убеждаются в его соответствии теоретическому чертежу.

После того как доводка каркаса закончена, в продольном наборе в местах стыковок и крепления шпангоутов сверлятся отверстия под шпильки. Если в конструкции используются боковые кницы, то в них нарезается резьба и ввинчиваются шпильки. Для того чтобы приподнять штевни, необходимо либо уменьшить длину верхнего пояса продольных элементов (привальных брусьев, верхней трубы рамы, мидельвейсов), либо увеличить длину кильсона, и наоборот, если штевни надо опустить, то длину верхнего пояса продольных элементов следует увеличить, а длину кильсона уменьшить. Вот почему необходим некоторый запас длины продольных элементов каркаса. Это застрахует и от других ошибок при его изготовлении.

Профилированные сиденья-банки изготавливаются из эпоксидной смолы и стеклоткани или стеклорогожи. Для изготовления банок необходима матрица, которую можно получить, сняв слепок с банки пластикового каяка, предназначенного для гребного слалома. Чтобы смола не прилипала к матрице, поверхность покрывают полужидкой мастикой, содержащей воск (например, типа "Эдельвакс"). Обычно кладут три слоя стеклоткани, получая толщину стенки банки 2-3 мм. Куски стеклоткани выкраивают так, чтобы они полностью накрывали матрицу. Их вымачивают в разведенной эпоксидной смоле, причем лишнюю смолу выжимают, а ткань тщательно разглаживают на матрице, чтобы заготовка полностью повторяла все ее изгибы. Все три слоя накладывают быстро, не давая смоле загустеть. В крайнем случае загустевшую смолу на короткое время можно разбавить ацетоном или нагреванием. Лишняя стеклоткань обрезается.

К нижней стороне банки приклеивают дюралевую пластину 2X50X50 мм с отверстием диаметром 4 мм по центру. Этой пластиной банка винтом М4 будет крениться к рыбине кильсона. После этого банку на матрице выдерживают (желательно с подогревом) до полного отвердевания смолы. Готовую банку опиливают. На боковые края банки с двух сторон приклепывают дюралевые пластины толщиной 1 мм. Боковая часть банки крепится к упору двумя винтами М4. Вместо гаек для крепления банок желательно использовать барашки с резьбой. Рыбина под банку выгибается из дюралевой пластины (рис. 47,а). Изнутри к рыбине приклепывается контргайка М4, к которой при сборке приворачивается банка. Положение рыбины на кильсоне определяется следующим положением банки: задний обрез ее должен отстоять от находящегося за ней шпангоута на 90- 100 мм, а ее наклон в сторону кормы должен составлять 10-15° относительно горизонтальной плоскости (рис. 47,б). По найденному положению банки рыбина крепится к кильсону.


Рис. 47. Установка банки: а) рыбина под банку; б) установка банки


Рис. 48. Кницы для крепления передних концов упоров: a) пластмассовые кницы; б) из П-образного профиля


Рис. 49. Крепление задних концов упоров: а) в четырехбаллонкых судах; б) кормовых упоров в двухбаллонной КНБ; в) носовых упоров в двухбаллонной КНБ; 1 - ветви шпангоута, 2 - уголок, 3 - задний конец упора, 4 - пиллерс

Упоры выполняются индивидуально под экипаж байдарки. По форме упоры выполнены так, что огибают сверху бедра гребцов при немного согнутых в коленях ногах. Передние оконечности упоров вставляют в кницы (рис. 48). Задние оконечности упоров кормового посадочного места крепятся к уголкам, установленным на ветвях шпангоутов (рис. 49), винтами М4. Задние оконечности упоров переднего посадочного места крепятся к пиллерсам шпангоута или к уголкам. Изготовление упоров - более сложный процесс, чем выгибание шпангоутов, поскольку в отличие от последних упоры изогнуты в разных плоскостях. Изготовляют их из труб, которые примерно на 500-600 мм больше окончательной длины упоров. Изгибают упоры, когда каркас собран, на нем установлены банки и кницы для крепления передних оконечностей упоров. Места крепления задних оконечностей упоров определяются в процессе их изготовления.

Оболочка

Оболочка изготовляется из прочной, водонепроницаемой ткани, достаточно гладкой хотя бы с одной стороны, весом 0,7-1,0 кг/м2, например, из ткани на лавсановой основе с поливинилхлоридным (ПВХ) покрытием или из прорезиненного капрона. Изготовление оболочки - наиболее квалифицированный и ответственный этап в конструировании байдарки. Оболочка байдарки состоит из деки и днищевой части, которая, в свою очередь, содержит два клипа и днище.

Чем точнее будет раскроена оболочка, тем меньше времени уйдет на ее изготовление и доводку. Предлагаемый способ раскроя хорошо поддается расчету, обеспечивает требуемую форму байдарки, минимум днищевых швов, позволяет экономно расходовать материал. Оболочка байдарки по линии максимальной ширины делится на две части: деку и днищевую часть. Далее строятся, а затем вычерчиваются их плоские развертки (рис. 50,а, б). Обычно за точки отсчета при построении развертки берутся места расположения шпангоутов. Расстояния между шпангоутами определяются на проекциях общего вида байдарки сбоку или сверху (рис. 54), а периметры деки и днищевой части - из сечений байдарки по шпангоутам (рис. 55). Для более точного раскроя оболочки ближе к носу и корме строят дополнительные сечения. Если используются сильнотянущиеся ткани, например капрон, обрезиненный с одной стороны, дающий большое растяжение при намокании, то выкройкой днищевой части служит ее плоская развертка (рис. 50,а). При использовании таких материалов все размеры на выкройке оболочки уменьшаются на 4-5%.

При использовании малотянущихся материалов, типа тканей на лавсановой основе с ПВХ-покрытием, развертку днищевой части делят на днище и два клина. Далее задают в зависимости от имеющегося материала ширину днища, обычно это 55-65 см. Затем этот размер откладывают на развертке днищевой части. На днище желательно использовать цельный кусок. С боков развертки днищевой части остаются выкройки клиньев. Припуск на швы дается по 15 мм. Клинья пришиваются к днищу выпуклой стороной с изнанки. Образующиеся при этом небольшие излишки на концах клиньев плавно подрезают. Все швы при изготовлении байдарки выполняются капроновыми нитками. Клинья с днищем могут быть соединены внакладку клеем, соответствующим материалу оболочки, или сваркой для тканей с ПВХ-покрытием. Сварку или склейку ведут от центра клина к оконечностям, не натягивая материала.

Деку набирают из различных кусков. Куски сшиваются двумя-тремя швами внакладку, свариваются или склеиваются. Край деки в центральной части КНБ должен быть выполнен из одного куска, поскольку он имеет буртик. Для получения буртика край в центральной части деки подворачивают 3-4 раза в зависимости от толщины материала, каждый раз прошивая. Перед сшиванием деки с днищевой частью необходимо промерить их периметр по линии сшивания. Если раскрой выполнен тщательно, то разница в периметрах будет небольшая, примерно 10-15 мм. Часть, имеющую больший периметр, уменьшают с боков и концов. Затем куски днища и деки от середины сметывают и прошивают внутренним швом. В дальнейшем производя доводку, оболочку ушивают или распускают в основном только по этому шву.

Вырезы в оболочке у штевней в двухбаллонных судах выполняют по месту, стараясь сделать их минимальными, в противном случае на днище после сборки байдарки могут появиться морщины, от которых будет трудно избавиться. После того как дека сшита с днищевой частью и уже готовы надувные баллоны и каркас, можно сделать примерку оболочки. Как правило, оболочка будет немного велика, поскольку ее материал под воздействием надувных баллонов растягивается не менее чем на 2%, что не учитывалось при раскрое. Во время примерки необходимо отметить на деке посадочные места для экипажа.


Рис. 50. Раскрой оболочки и баллонов двухбаллонной КНБ: а) раскрой днища: 1 - собственно днище, 2 - клинья; б) раскрой деки; в) раскрой баллона, сложенного вдвое по ширине


Рис. 51. Стойка посадочного места: 1 -дека, 2 - укрепляющая полоска, 3 - стойка, 4 - подворот стойки, 5 - резиновый шнур или стропа, 6 - кольцо посадочного места; а), б), в) - последовательность изготовления


Рис. 52. Оформление отверстия посадочного места: 1 - стойка, 2 - накладка, 6 - петля, 4 - крючок, 5 - буртик, 6 - резиновый шнур, 7 - проволочные крючки, 8 - накладка

Для этого на деку кладут кольца так, чтобы они касались шпангоутов, к которым крючками крепится центральный мидельвейс. Для двухбаллонной КНБ это шпангоуты 3 и 5; для четырехбаллонной - шпангоуты 3 и 4. На деку наносят контур кольца, уменьшая на 10 мм размер будущего отверстия по периметру. Края посадочного отверстия укрепляют полоской того же материала, из которого выполнена оболочка, шириной 2- 3 см, взятого по долевой нитке. Полоска пришивается тремя-четырьмя швами к нижней стороне деки, причем первый шов делается у края деки (рис. 51). Затем готовится стойка шириной 150 мм, длиной на 100 мм больше периметра посадочного отверстия. В стойке делается подворот шириной 25 мм и прошивается. Стойка пришивается к деке с верхней стороны.

В КНБ у оконечностей центрального мидельвейса стойка имеет разрез. В местах разреза к деке и стойке пришивается накладка из материала оболочки для защиты от проникновения воды внутрь (рис. 52). Для того чтобы края деки у шпангоутов в рабочем состоянии байдарки не расходились, в накладке имеется петля, а к деке пришивается крючок, который при сборке одевается на петлю, снимая тем самым нагрузку с краев деки. У стойки КНК нет разреза, выполнена она цельной по периметру отверстия для гребца. В подворот стойки продевается капроновая стропа или резиновый шнур с металлическими крючками на концах (крючки должны быть зафиксированы на стойке). На последнем этапе сборки крючки сцепляются, на посадочное место кладется кольцо и с внутренней стороны оборачивается стойкой, в результате образуется выступ, на который после посадки экипажа в судно одеваются юбки. Если в подворот стойки продета стропа, то она еще раз оборачивается вокруг кольца, до предела натягивается и завязывается.

Баллоны

Надувные баллоны изготовляются из ткани "500" или другой воздухонепроницаемой ткани весом не более 350 г/м2, в противном случае баллоны будут тяжелыми. Ширина баллонов определяется их периметром в сечениях по шпангоутам. Баллоны на основе хлопчатобумажных тканей недолговечны, так как гниют от влаги, неизбежно попадающей в баллоны в походных условиях. Баллоны из ПВХ-пленки нужно оберегать от воздействия низких температур. Материал необходимо проверить, как минимум, на просвет и не начинать клеить сразу несколько баллонов, пока не проверен один баллон из этого материала. В вырезанную заготовку в районе посадочного места для КНК и кормового посадочного места для КНБ устанавливают штуцер любой конструкции с внутренним диаметром не менее 10 мм. Склеиваются баллоны клеем, соответствующим материалу. Ширина шва 20 мм.

После склейки баллоны проверяют, добиваясь герметичности. В случае необходимости они дополнительно проклеиваются по шву. Надутые баллоны практически не должны терять воздух в течение 2-3 часов. Баллоны из ПВХ-пленки и других непрочных материалов во избежание потертостей и проколов при эксплуатации байдарки помещают в матерчатые чехлы, например из тонкого капрона. Чехлы изготавливают несколько меньших размеров, чем баллоны, для снятия с них нагрузки. В чехле необходимо предусмотреть карман для вкладывания баллона. Если материал для баллонов достаточно прочный, то можно обойтись и без чехлов. После изготовления баллона на патрубок штуцера одевается трубка длиной 500 мм, которая фиксируется на патрубке клеем и капроновой ниткой.

Баллоны крепятся к штевням и по длине судна к продольным элементам пятью-шестью подвязками. Для крепления к штевням на концах баллонов делаются карманы, которыми баллоны одеваются на штевни, либо вклеиваются или пришиваются подвязки. В двухбаллонных KHС подвязки располагаются по длине в верхней части баллона и крепятся к чехлу. Если баллон не имеет чехла, то подвязки пришиваются к кружкам диаметром 50 мм из плотного прорезиненного материала, которые приклеиваются к баллону. В четырехбаллонных КНС подвязки пришиваются к перемычке, соединяющей баллоны. Если используется матерчатый чехол, то баллон необходимо скрепить с чехлом, в противном случае баллон будет западать. Для этого в чехле делается отверстие под штуцер, баллон вставляется в чехол, расправляется и надувается. Затем чехол промазывают клеем, соответствующим материалу баллона. Клей пропитывает материал чехла и после высыхания скрепляет его с баллоном. Пропитывать клеем необходимо верхнюю часть баллона по всей его длине, концы баллона, часть баллона у штуцера, а также выборочно в нескольких местах.

Оболочка на собранном судне должна иметь достаточное продольное натяжение, а с надутыми баллонами не должна иметь морщин, складок и неровностей. Если подгонка оболочки закопчена, шов, соединяющий днище с декой, прострачивается еще раз, а в районе штевней - три раза. Полностью готовая лодка должна простоять несколько часов, затем швы по периметру и днищевые швы герметизируются. На прорезиненном материале герметизация делается резиновым клеем с добавленном алюминиевой пудры, на тканях с ПВХ-покрытием - поливинилхлоридом, растворенным в тетрагидрофуране. Днище по кильсону и штевням с внешней стороны проклеивается протектором. Это удобно сделать на собранном судне.

Протектор на днище с ПВХ-покрытием изготовляется из поливинилхлоридной ленты шириной 40-50 мм, толщиной 1,5 мм. На прорезиненный материал приклеивается лента из прочной резины толщиной до 2 мм. Протектор на штевнях приклеивается или приваривается с загибом на деку.

5.2. Двухбаллонная каркасно-надувная байдарка

Основные данные судна:

  • Длина 480 см
  • Ширина 80 см
  • Высота 38 см
  • Полный объем не менее 700 л
  • Грузоподъемность не менее 250 кг
  • Вес 19 кг


Рис. 53. Общий вид двухбаллонной КНБ: а) в оболочке; б) без оболочки


Рис. 54. Каркас двухбаллонной КНБ: а) вид сбоку; б) вид сверху


Рис. 55. Шпангоуты двухбаллонной КНБ


Рис. 56. Переход двух профилей кильсона в один: а) последовательность подготовки труб; б) узел в сборе


Рис. 57. Установка центрального мидельвеиса в кницу: 1- кница, 2 - бимс, 3 - дека, 4- мидельвейс, 5 - буртик

Общий вид байдарки дан на рис. 53. Разборный каркас (рис. 54) содержит шпангоуты (1-7), штевня (8, 9), кильсон (10-13), штевневые (14, 15) и центральный (16) мидельвейсы, раму, состоящую из верхних (17-24) и нижних (25-32) труб, соединенных перемычками (33). На кильсоне установлены рыбины (34) для крепления шпангоутов. Концевые части КНБ объединены в блоки, куда входят штевни, штевневые мидельвейсы и крайние секции кильсона и рамы. Последняя крепится к штевневым пиллерсам (39, 40). Байдарка имеет семь замкнутых шпангоутов.

К шпангоутам крепятся все продольные элементы байдарки. Центральный мидельвейс (10), соединяющий шпангоуты (3, 4, 5), имеет по всей длине паз для соединения краев деки оболочки. Мидельвейсы к шпангоутам (1, 4, 7) крепятся с помощью книц (38). Для соединения рамы в центральной части используются замки (41). Банки (36, 37) устанавливаются непосредственно на кильсон байдарки и крепятся к рыбинам (35), а боковые части банок - к упорам (42). Упоры соединяются со шпангоутами с помощью книц, пиллерсов и уголков.

Надувные баллоны размещаются вдоль бортов судна между рамой и оболочкой, крепятся к штевням и к верхней трубе рамы. Они заполняют пространство между оболочкой и рамой, а также зазор между нижней трубой рамы и днищем, выступая внутрь байдарки.

Таблица 4

Оптимальные диаметры труб (мм): кильсон - 22-24, шпангоуты (кроме штевневых) - 16, штевневые шпангоуты - 14, верхняя труба рамы - 18-20, нижняя труба рамы - 16, мидельвейсы - 16, кольца для посадочных мест - 8-12, упоры - 16. Толщина стенки труб 1 мм. Общий вид шпангоутов дан на рис. 55. Стыковка ветвей шпангоутов показана на рис. 39. Размеры шпангоутов (мм) даны в таблице 4. Высота профиля кильсона 30 мм.

Если для крепления рамы к шпангоутам используются кницы, то их надо расположить таким образом, чтобы вставленная в них верхняя труба рамы была несколько приподнята над углами шпангоутов. Это предохранит деку байдарки от потертостей при эксплуатации. В теле кницы имеется вертикальное отверстие с резьбой М4, в него вворачивается шпилька, которая при сборке входит в стыкуемые секции рамы. На бимсах шпангоутов 1, 4, 7 устанавливаются симметричные кницы, в которые при сборке вставляются мидельвейсы. В верхней части остальных шпангоутов устанавливаются скобки (рис. 41, а). Лапки в основаниях шпангоутов расположены таким образом, чтобы при сборке-разборке шпангоуты 1, 2, 3 наклонялись к носу, шпангоуты 4, 5, 6, 7 - к корме.

Продольный чертеж каркаса дан на рис. 54. Начинают изготовление кильсона обычно с места перехода двух его профилированных труб в одну. Для этого оконечности центральных кильсонных труб немного изгибают (рис. 56) и на участке 70-80 мм равномерно сплющивают так, чтобы стенки на концах трубы сомкнулись. Этими участками трубы скрепляются двумя винтами М4 с однопрофильной оконечностью кильсона. В местах расположения шпангоутов 2, 3, 4, 5, 6 устанавливают П-образные рыбины, а для шпангоутов 1, 7 - уголковые рыбины (рис. 43,б). Пазы в рыбинах по длине должны точно соответствовать размерам лапок одноименных шпангоутов. П-образные рыбины изготовляют из дюралевой пластины шириной 50 мм. Размеры рыбин определяют из вида байдарки сверху, вычерченного в натуральную величину. Рыбины гнутся в тисках, радиус изгиба 5 мм.

В центральные концы верхних и нижних труб рамы (17, 18, 19, 20, 25, 26, 27, 28) и в центральные концы секций кильсона (10, 11, 12) устанавливают неподвижные вставки (рис. 42,б), а в центральные концы труб рамы (21, 22, 29, 30) - подвижные вставки (рис. 42,а). После окончательной доводки каркаса в центральных концах верхних труб рамы (23, 24) заодно с подвижной вставкой сверлятся отверстия под шпильки шпангоута (4).

Штевни выполняют из прочной пластмассы, например поликарбоната. Концы штевней обтачивают так, чтобы нижний конец входил в трубку кильсона, а верхний - в мидельвейс, после чего их фиксируют винтами М3. Оконечность мидельвейса аналогично кильсону профилируют в вертикальной плоскости (рис. 46). Штевневый пиллерс предназначен для крепления рамы и соединяет в оконечностях байдарки мидельвейс и кильсон. Пиллерс изготовляется из трубы диаметром не менее 20 мм, например из обрезков профилированной трубы кильсона. На концах пиллерса выбираются пазы, так чтобы он плотно входил в кильсон и мидельвейс. Рама крепится к штевневому пиллерсу верхней и нижней трубами. Концы рамы немного сплющиваются в вертикальной плоскости. Во внутренних стенках труб делаются отверстия диаметром 4 мм, во внешних стенках - отверстия диаметром примерно 9 мм, так чтобы в них проходили гайки и головки винта М4, которыми и скрепляются обе оконечности рамы (рис. 46). Все резьбовые соединения необходимо тщательно раскернить.

Места стыковки рамы приходятся на шпангоуты (2, 4, 6), причем в верхнюю трубу рамы при сборке входит шпилька шпангоута. Для изготовления перемычек используются обрезки труб диаметром 10-12 мм или трубы диаметром 16-20 мм с толщиной стенки 0,5 мм.

Концы перемычек сплющивают так, чтобы стенки труб сомкнулись. Крепятся перемычки с внешней стороны рамы винтами М3, причем гайки соединений должны смотреть внутрь байдарки. Это предохранит баллоны от повреждения. Можно крепить перемычки к трубам рамы с помощью шурупов по металлу (диаметр 3 мм), при этом у рамы просверливается лишь одна стенка, что делает раму несколько прочнее. Головки шурупов обматывают изолентой. Перемычки на раме устанавливают в процессе доводки каркаса.

Центральный мидельвейс (16) в верхней части имеет по всей длине паз, куда при сборке заводятся края деки с буртиком. Паз в трубе шириной 3 мм делается на фрезерном станке. После изготовления паза труба изгибается в соответствии с чертежом. На концах мидельвейса устанавливаются крючки (рис. 41,в), для чего нижняя стенка трубы мидельвейса выпрямляется. Крючки при сборке входят в скобки шпангоутов (3, 4, 5). Средняя часть мидельвейса входит в кницу на бимсе шпангоута 4 (рис. 57). Выкройки оболочки байдарки и надувных баллонов даны на рис. 50.

5.3. Четырехбаллонная каркасно-надувная байдарка

Основные данные:

  • Длина 450 см
  • Ширина 75 см
  • Высота 31 см
  • Полный объем не менее 350 л
  • Грузоподъемность не менее 160 кг
  • Вес около 14 кг


Рис. 58. Каркас четырехбаллонной КНБ: а) вид сверху; б) вид сбоку


Рис. 59. Шпангоуты четырехбаллонной КНБ

Разборный каркас (рис. 58) содержит шпангоуты (1-6), штевни (7, 8), привальные брусья (9-16), секции кильсона (17-20), мидельвейсы (21, 22), центральный мидельвейс (23), стрингера (24-27), бобышки (28, 29). На кильсоне установлены рыбины (32) для крепления шпангоутов. Концевые части КНБ объединены в блоки, куда входит штевневой узел (7, 8), мидельвейсы (21, 22), крайние секции кильсона (17, 18) и привальных брусьев и штевневые шпангоуты (1, 6)). Центральный мидельвейс (9), соединяющий центральные шпангоуты, имеет по всей длине паз для соединения краев деки. Для увеличения обитаемости байдарки по нижним ветвям шпангоутов проходят стрингера (24-27). В оконечностях судна, между штевневым узлом и оболочкой, находятся упругие бобышки (28, 29).

Оптимальные диаметры труб (мм): кильсон - 20-22, шпангоуты (кроме штевневых) - 16, штевневые шпангоуты - 12, стрингера-14-16, привальные брусья - 18-20, мидельвейсы - 16, кольца для посадочных мест 8-12, упоры- 16. Толщина стенки труб 1 мм.

Общий вид шпангоутов показан на рис. 59. Размеры шпангоутов (мм) даны в таблице 5.

Таблица 5

Высота профиля кильсона 25 мм. Стыковка ветвей шпангоутов показана на рис. 39,в. На концах шпангоутов (2-6) внутрь оконечности ветви шпангоута устанавливаются пластмассовые кницы. Кницы можно выточить или отлить из пластмассы. Можно изготовить кницу из обрезков трубы диаметром 18 мм, в этом случае внутрь ветви шпангоута запрессовывается бобышка. В теле кницы нарезается резьба М4. куда после доводки каркаса устанавливается шпилька. На бимсах шпангоутов (2, 3, 4, 5) устанавливаются скобки (рис. 41,а) для крепления мидельвейсов, а в основании шпангоутов лапки (рис. 43, а). Штевневые шпангоуты (1, 6) имеют крестообразную форму (рис.60) и крепятся несъемно к мидельвейсу и кильсону. В оконечности вертикальной и горизонтальной частей шпангоута запрессовывают пластмассовые бобышки с резьбой М4. Горизонтальная часть шпангоута при помощи шпилек при сборке каркаса крепится к привальным брусьям, вертикальная - к скобкам, установленным на мидельвейсе и кильсоне. Горизонтальная и вертикальная ветви шпангоута соединяются дюралевой пластиной треугольной формы. На горизонтальной части шпангоута (1) установлены кницы для крепления стрингеров. Стрингер состоит из двух частей: носовой и кормовой. В носовой части стрингера запрессовывается трубочка меньшего диаметра, которая при сборке вставляется в кницу шпангоута (1). Для стыковки в центральной части в стрингера 26, 27 запрессовывается неподвижная вставка (рис. 42,б). К шпангоутам (2, 3, 4, 5) стрингера крепятся с помощью книц (рис. 40, а).

Основным элементом штевневого узла (рис. 61) является Т-образный дюралевый профиль, к которому крепятся остальные части. На концах кильсона, привальных брусьев делается крестообразный надпил, и стенки труб осторожно выгибаются круглогубцами до требуемой формы, края опиливаются. В кильсон устанавливают неподвижные вставки (рис. 42,б). В местах перехода двух профилированных труб в одну, которые изготовляются аналогично тому, как в двухбаллонной КНБ, устанавливаются неподвижные вставки (рис. 42,б).

Выкройки баллонов и оболочки байдарки даны на рис. 62, 63. Если материал, используемый для изготовления баллонов, прочный и чехлы не потребуются, то можно применить следующую технологию изготовления баллонов. Выкройки баллона складываются вдвое и прошиваются в 15-20 мм от края. Затем в баллоне делается прорезь длиной 200 мм, баллон выворачивается наизнанку и шов проклеивается леей шириной 30 мм, после этого баллон выворачивается на лицевую сторону, прорезь заклеивается и два баллона - верхний и нижний - сшиваются (рис. 63,6). На концах к баллонам пришивают карманы, которые при сборке одеваются на штевни. К полоске, соединяющей баллоны, в местах установки шпангоутов пришиваются завязки.

Изготовляется оболочка так же, как и для двухбаллонной КНБ. Бобышки (28, 29) длиной 100 мм выполняются по форме оконечностей из упругого материала, например пенополиуретана. При сборке они вставляются в оболочку.


Рис. 60. Крестообразные шпангоуты четырехбаллонной КНБ: 1 - мидельвейс, 2 - кильсон, 3, 4 - горизонтальная и вертикальная ветви шпангоута, 5 - пластина, 6 - скоба, 7 - бобышка, 8 - шпилька с резьбой, 9 - кница на шпангоуте 1, 10 - периферийный конец стрингера


Рис. 61. Штевневой узел: 1 - кильсон, 2 - Т-образный профиль, 3 - привальный брус, 4 - мидельвейс


Рис. 62. Раскрой оболочки четырехбаллонной КНБ (без припусков на швы): 1 -дека, 2 - днище, 3 - клин


Рис. 63. Раскрой баллонов четырехбаллонной КНБ: а) изготовление баллонов; б) раскрой баллонов (без припуска на швы); 1, 2 -верхний и нижний баллоны, 3 - гибкая перемычка, 4 - завязки, 5 - лея

5.4. Каркасно-надувной каяк

Основные данные:

  • Длина 400 см
  • Ширина 50 см
  • Высота 26 см
  • Полный объем не менее 350 л
  • Грузоподъемность не менее 120 кг
  • Вес 7,5-8 кг


Рис. 64. Общий вид двухбаллонного КНК: а) в оболочке; б) без оболочки


Рис. 65. Каркас двухбаллонного КНК: а) вид сверху; б) вид сбоку

Общий вид КНК дан на рис. 64. Разборный каркас (рис. 64,б) содержит шпангоуты (1-4), привальные брусья (5 - 12), мидельвейсы (13-16), кильсон (19,20), переходящий в штевни (17, 18), штевневые пиллерсы (21, 22), опорные ленты (23-26), соединяющиеся с помощью замков (27, 28), тросиковые упоры (29, 30), банку (31), опирающуюся на рыбину (32).

Размеры каркаса двухбаллонного КНК даны на рис. 65. Оптимальные диаметры труб (мм) для изготовления каркаса: кильсон (19, 20) - 20, штевни (17, 18), пиллерсы (21, 22) - 18, привальные брусья (5-8) и мидельвейсы (13-16) - 16, шпангоуты (2, 3) и окончания привальных брусьев (9-12) - 14, шпангоуты (1, 4) - 12, кольцо посадочного места - 6. В основаниях шпангоутов для стыковки с мидельвейсами устанавливаются скобки (рис. 41,а). На бимсы и в основания шпангоутов (1, 4) устанавливаются симметричные кницы со шпилькой для крепления шпангоутов к кильсону и мидельвейсам, а также для фиксации стыкуемых секций мидельвейсов и кильсона со штевнями. В мидельвейсы (14, 15), привальные брусья (5, 7), кильсон (19) устанавливаются неподвижные вставки (рис. 42,а). На окончания привальных брусьев (9-12) и на штевни (17, 18) используются трубы на 2 мм меньшего диаметра, чем их соответствующие центральные секции (5-8) и секции кильсона (19, 20). Для стыковки таких труб достаточно обработать соответствующей разверткой трубы большего диаметра или осадить по 0,2-0,4 мм трубы меньшего диаметра. Концы привальных брусьев (5, б, 7, 8) и мидельвейсов (13, 16) обрабатывают разверткой диаметром 14 мм, а кильсона (19, 20)-разверткой диаметром 18 мм и мелкой наждачной бумагой, так чтобы в них свободно входили окончания соответственно привальных брусьев (9, 10, 11, 12), мидельвейсов (14, 15) и штевней (17, 18). Чтобы в местах стыковок трубы входили на нужную глубину, в привальных брусьях (5, 6, 7, 8) и кильсоне (19, 20) ставят дюралевые заклепки, отступив от края трубы на 40 мм, вставки также фиксируются заклепками. После этого кильсонный набор и мидельвейсы выгибают в соответствии с продольным чертежом. Стыковку штевней с мидельвейсами производят следующим образом. На штевне отмечается положение мидельвейса, который должен войти в данный штевень, и на нем делается крестообразный надпил, а стенки трубы выпрямляются.

Стыковка производится по продольному чертежу, где трубы совмещаются с их теоретическим положением и скрепляются заклепками диаметром 4 мм (см. рис. 66).


Рис. 66. Стыковка штевневых оконча-ний и элементов продольного набора


Рис. 67. Опорные ленты

Для придания жесткости носовым и кормовым окончаниям ставятся пиллерсы. Окончания пиллерсов плотно подгоняются к соответствующим трубам. Окончания штевней (чтобы при ударах они не рвали оболочку) закругляются, и на них одеваются пробки от шампанского, предварительно нагретые в кипятке, которые фиксируются одной из двух штевневых заклепок с шайбами. На кильсоне (19, 20) ставят уголковые рыбины (рис. 43,6), в которые должны входить лапки шпангоутов. На изготовление опорных лент идут нетянущиеся материалы, например ткани из лавсана, с расположением основы вдоль нижнего края ленты. Опорные ленты представляют собой четыре одинаковые полосы материала, постепенно сужающиеся к штевням и имеющие на узком конце скос (под скос соответствующего пиллерса, к которому они крепятся), а на широком конце прикрепленные отрезки дюралевой трубы диаметром 8-10 мм (рис. 67). В опорных лентах проделаны отверстия, через которые пропущены кольца (из обрезка тросика), огибающие эти трубки. В кормовых лентах тросик дополнительно пропущен через отверстие в гребешке. Гребешок служит для стыковки и натяжения лент. К верхним краям лент пришиваются сдвоенные тесемки. Длина тесемок до привальных брусьев выбирается таким образом, чтобы нижний край ленты соответствовал чертежу (рис. 68). До привальных брусьев тесемки сшиты, затем, раздваиваясь, они охватывают привальный брус и притягивают к нему шпангоут.

Кормовые ленты сшивают внакладку между собой и крепят винтом МЗ к кормовому пиллерсу. Гребешки зацепляют первым зубом за кольца носовых лент и фиксируют в этом положении. Носовые концы лент сшивают и крепят к пиллерсу так, чтобы в этом положении ленты не провисали, но и не были натянуты. Натяжение происходит за счет вращения гребенки вокруг своей оси на 180°. Края опорных лент следует подвернуть и подшить по всей длине.

Общий вид шпангоутов показан на рис. 68.


Рис. 68. Шпангоуты двухбаллонного КНК


Рис. 69. Оборудование банки: а) изготовление и устройство крючков; б) рыбина банки


Рис. 70. Выкройка оболочки и баллонов двухбаллонного КНК: а) баллон; б) дека; в) днище; 1 - места пришивания завязок


Рис. 71. Изготовление баллонов: а) вкладка штуцера; б) заделка концов баллонов; 1 - штуцер, 2 - резиновое кольцо, 3 - баллон, 4 - резиновая трубка, 5 - кольца из тонкого прорезиненного материала, 6 - кольца из прорезиненного материала

В КНК используются тросиковые упоры. Они несколько хуже передают усилие гребца па лодку, однако более просты в изготовлении. Для крепления банки к тросиковым упорам из профилированной трубы диаметром 18 мм делаются четыре крючка (рис. 69). Крючки устанавливаются на заклепках впотай, с внутренней стороны банки подкладывается дюралевая полоска 120Х10Х1. Банка крепится к рыбине (рис. 47). Упоры устанавливают следующим образом. Отступив от шпангоута (3) к корме на 60 мм, в привальных брусьях сверлятся отверстия диаметром 3 мм (в плоскости привальных брусьев). К этим местам приворачивают проушины, к которым присоединены стальные тросики диаметром 2,5-3 мм. Тросики продеваются в проушины, устанавливаемые на шпангоуте (3) на ширине банки, на коленные части тросиков надевают толстую ПВХ-трубку. Окончание переднего мидельвейса сплющивают и сверлят с шагом в 6 мм четыре отверстия диаметром 4 мм в плоскости привальных брусьев. Ко второму отверстию на винте-барашке приворачиваются проушины, причем левая проушина устанавливается с контргайкой, к проушинам притягиваются и крепятся свободные концы тросиков. При сборке каяка эти проушины устанавливают так, чтобы дать максимальное натяжение тросикам, затем тросики заводятся за крючки на банке, а слабина выбирается оттяжками, идущими от тросиков напротив переднего обреза банки к привальным брусьям.

Выкройки оболочки КНК и баллонов даны на рис. 70. Клейку продольного шва баллонов начинают с середины баллона, накладывая плоскую часть на выпуклую. После склейки продольного шва (он получается по такой выкройке винтообразным) баллон выворачивается, и шов изнутри проклеивается тонкой резиной или прорезиненной материей. Оси склейки концов баллонов располагают так, чтобы штуцера входили внутрь каяка немного выше опорной ленты. Концы проклеиваются на глубину 40 мм, но не больше, так как в случае применения однослойных материалов резина будет отслаиваться от основы и пропускать воздух, затем двойной материал подворачивается и подклеивается на 20 мм, в основание закрутки вклеивается клеем 88 тесемка для крепления к окончаниям каяка. После этого материю еще раз подворачивают и подклеивают (рис. 71), а сверху закрутки наклеивают накладку, чтобы склейка не раскатывалась.

6. РАЗБОРНЫЕ ПАРУСНЫЕ СУДА

Суда, предназначенные для парусного путешествия, должны быть легки и компактны в упакованном виде, удобны и безопасны в походе.

Конструкцию парусного судна для самостоятельной постройки следует выбирать, исходя из характера будущих путешествий и практических возможностей реализации проекта. Если водный маршрут предполагается проложить по реке с чередующимися озерными участками, то обычную байдарку полезно комплектовать вспомогательным парусным вооружением. Оно состоит из небольшого паруса, применяемого в основном при попутном ветре. При необходимости двигаться на веслах этот парус быстро снимается экипажем и укладывается вдоль борта байдарки. Одним из наиболее удачных типов вспомогательного парусного вооружения является латинское парусное вооружение. Оно может быть установлено на байдарку "Таймень" или другие байдарки, а также на гребные лодки.

Маршруты, проходящие только по озерам, интересно совершать на судах, основным движителем которых является ветер. Парус на таком судне должен эффективно работать не только при попутном ветре, но и при встречном. Обычно паруса судов на таких маршрутах имеют большую площадь, чем вспомогательные, а сами суда - особую конструкцию. Покупную байдарку необходимо существенно доработать. На ней устанавливают специальную раму с поперечными балками для крепления боковых поплавков, шверта и опоры под мачту.

При самостоятельной постройке нового судна целесообразно использовать варианты парусного надувного катамарана. Такой тип туристского судна зарекомендовал себя как наиболее безопасный, быстроходный и относительно несложный при самостоятельной постройке.

Ниже представлены описания конструкций различных типов судов, используемых в парусном туризме и предназначенных для самостоятельной постройки.


Рис. 72. Общий вид парусно-гребной байдарки:

1 - флажок-флюгер, 2- флагшток, 3- концевая часть поперечной балки, 4 - стрингер, 5 - боковая выносная страхующая емкость, 6 - средняя часть поперечной балки, 7 - грузовой отсек, 8 -место матроса, 9 - место рулевого, 10 - шкот

6.1. Парусно-гребная байдарка "Таймень-2"

Основные данные судна:

  • Базовое судно - серийная разборная байдарка "Таймень-2"
  • Количество членов экипажа … 2 чел.
  • Тип парусного вооружения …. латинское
  • Площадь основной парусности … 4 м2
  • Высота мачты 2,5 м
  • Габаритная высота вооружения (от ОП байдарки до верхней точки вооружения) около 4 м

Вес вооружения:

а) без боковых страхующих емкостей 5-6 кг

б) с боковыми страхующими емкостями 7-9 кг

Парусно-гребная байдарка (автор Кужель Ю. А.) сделана на базе разборной байдарки "Таймень-2". Предназначается для парусных походов первой категории сложности по открытым водоемам средних размеров (типа озер Селигер, Верхне-Волжских, водохранилищ Иваньковского, Угличского и крупных рек) при наибольшей скорости ветра 5-6 м/с (3,5 балла), наибольшей ширине водоема в районе маршрута 2-5 км; наибольшем удалении от берега при пересечении открытых пространств 0,5 км. Общий вид парусно-гребной байдарки показан на рис. 72.

Движение по открытой воде определяет свои особенности в размещении груза и экипажа: у судна должна быть максимально загружена средняя часть, а в оконечностях лучше размещать более легкие предметы. Особенно нежелательно перегружать носовую оконечность. Правильно загруженное судно легче всходит на волну, скорость его будет выше, а экипаж - меньше забрызгиваться. Поэтому на парусно-гребной байдарке "Таймень-2" передний член экипажа (матрос) размещается в среднем отсеке, а грузовым делается носовой отсек (для этого передняя спинка снимается со шпангоута 2 и устанавливается перед шпангоутом 3 - на расстоянии 100-150 мм от него).

Для повышения остойчивости на байдарку устанавливаются выносные боковые страхующие емкости, закрепленные на одной или двух поперечных балках (однобалочная или двухбалочная схема крепления выносных боковых емкостей). Для обеспечения непотопляемости в ней размещаются емкости непотопляемости общим объемом 100 л (в том числе штатные гермоупаковки). Изменение грузовой центровки байдарки, установка парусного вооружения, дополнительного паруса - стакселя, оборудование байдарки фартуком (или защитным тентом на носовом отсеке) для повышения ее мореходности и другие работы рассчитываются так, чтобы не было необходимости в каких-либо переделках конструктивных узлов.

На байдарке применено латинское парусное вооружение. Оно является одним из самых подходящих для малого парусно-гребного судна из-за простоты и удобства управления. Если вооружение сделано достаточно хорошо, то позволяет на полностью загруженной байдарке двигаться со скоростью не ниже 4-6 км/ч при средних ветроволновых условиях (ветер - силой около 3 баллов, т. е. 4-5 м/с, высота волны - до 0,5 м) под углом к ветру от 90° до 180° (курсами от галфвинда до фордевинда), т. е. со скоростью не ниже, чем на веслах, а нередко и выше (скорость байдарки, идущей на веслах по волне высотой более 0,3 м, заметно падает).


Рис. 73. Латинское парусное вооружение. Грот: а) общий вид; б) позиция I - галсовый угол грота в) позиция II - подвеска паруса; г) позиция III - флюгер (узел 26); д) позиция IV - верхний угол грота; е) позиция V - шкотовый угол грота; ж) позиция VI - шариковый стопор; з) узел 22 - блок (позиция II)

Вооружение имеет один основной парус - грот. Но в слабый ветер можно использовать дополнительный парус - стаксель площадью 1,4-1,6 м2. Грот быстро ставится и спускается, спущенный - не мешает грести. Общий вид вооружения показан на рис. 73. На мачту (1) поднимается парус (3), растянутый двумя рейками - верхним (18) и нижним (15). Рейки вставлены в карманы (5, 8), расположенные на передней и нижней шкаторинах (кромках) паруса. Парус поднимается на мачту с помощью фала (9), переброшенного через блок (22), и удерживается в требуемом положении с помощью галс-оттяжки (2), которая прикреплена к парусу снизу. После подъема паруса свободный (ходовой) конец фала закрепляется в шариковом стопоре (19), для чего шарик (19-3), одетый на ходовой конец фала, зацепляется за вилку шарикового стопора (19), расположенную на нижнем конце мачты (шпоре). Вместо шарикового стопора можно использовать щелевой. Для определения направления ветра в верхней части мачты установлен флагшток (4), на котором закреплен флажок-флюгер (26). Шкот (7) - снасть, с помощью которой управляют парусом, одет на задний конец нижнего рейка (нок). Мачта сделана свободной (без вант). Оба рейка соединены (связаны) между собой и с парусом в его галсовом (нижнем переднем) углу с помощью петель-кренгельсов (14), серег (16) и штерта (17) (рис. 73, поз. I). Верхняя часть галс-оттяжки соединена с хомутом (13) нижнего рейка (15) с помощью карабина (11), закрепленного за серьгу (12), вставленную в хомут. Таким же способом соединен коренной (неподвижный) конец фала с верхним рейком (18). Привязанный к нему карабин (21) зацеплен за серьгу (12). Серьга вставлена в хомут (22), который установлен на верхнем рейке (рис. 73, поз. II). Применение карабинов (11 и 21) позволяет быстро присоединять парус к мачте (и отсоединять от нее). Блок (22) установлен на мачте с помощью хомута (24), опорного болта (23) и серьги (22-3). Такой способ установки блока позволяет закрепить его на требуемой высоте и обеспечивает блоку возможность поворачиваться на некоторый угол в любую нужную сторону. В результате существенно уменьшаются усилия, прикладываемые к фалу при подъеме паруса, и облегчается перестановка паруса на другую сторону мачты после выполнения судном поворота. Шарик (19-3) устанавливается в нужной точке ходового конца фала с помощью Г-образной упорной планки (19-2). Нижний конец галс-оттяжки (2) привязан к серьге (12), установленной в прямоугольном отверстии на нижней части вилки стопора (19), одетой на шпор (1-1) мачты с помощью проволочного хомута (19-1) (рис. 73, поз. VI).

Одним из недостатков латинского паруса является ухудшение тяги после того, как судно совершает поворот. Парус при повороте переходит на другой борт судна, оказывается сзади мачты и прижимается к ней ветром. Форма паруса искажается, что снижает его тягу и значительно увеличивает нагрузку на верхний реек, который приходится делать с повышенным запасом прочности. Это увеличивает вес вооружения и, следовательно, всего судна. Описываемый вариант латинского вооружения с эластичной подвеской паруса (разработанный автором для малых парусно-гребных судов) позволяет после выполнения поворота переставлять парус в положение перед мачтой, устраняя тем самым главный недостаток вооружения; заодно решается задача повышения безопасности при движении с сильным попутным ветром по высокой волне. В свежую погоду движение под парусом при ветре "в спину" (курс фордевинд) считается опаснее всех остальных курсов, так как в этих условиях судно нередко подвергается поперечному раскачиванию из-за неравномерного воздействия на парус обтекающих его потоков воздуха. При эластичной подвеске паруса его рывки на корпус передаются с замедлением и экипажу легче парировать крен судна. Эластичность подвески паруса достигается за счет применения галс-оттяжки. Ее верхний конец и коренной конец фала не крепятся к мачте и тем самым обеспечивают поднятому парусу некоторую свободу перемещения относительно мачты (в обычном варианте латинского паруса галс-оттяжка не применяется, а поднятый парус может только поворачиваться вокруг мачты, не отдаляясь от нее).

Латы на парусе не применяются - вогнутость задней шкаторины (6) обеспечивает при своем растяжении правильную форму задней половины полотнища паруса. Фальшшвы также не нужны, поскольку у латинского паруса давление ветра равномерно распределяется по всему его полотнищу, не создавая местных концентраций усилий. Поэтому для полотнища паруса можно использовать обычную полиэтиленовую пленку - при равномерно распределенной нагрузке ее прочность оказывается вполне достаточной.


Рис. 74. Разметка грота: а) начало разметки полотнища грота; б) полотнище; в) карман; г) раскладка моделей и заготовок полотнища; д) вариант раскроя; е) нанесение контрольных рисок; 1, 2, 3, 4, 5 - номера моделей

Изготовление чертежа паруса в масштабе 1:5 или 1:10 удобнее начинать с построения разметочного треугольника ABG (рис. 74, а, б). Используя разметочный треугольник как базу, вычерчиваем полотнище паруса. Вначале треугольник ABC делим на полосы, соответствующие ширине ткани, предназначенной для паруса. Первой проводим линию основного шва АК, перпендикулярную стороне ВС. Линия АК обязательно должна начинаться из точки А, соответствующей вершине галсового угла полотнища паруса. Затем параллельно АК, вверх и вниз от нее, проводим остальные линии. Ширина наибольшей по площади полосы (на чертеже это полоса 3) в масштабе равна ширине парусной ткани. Остальные полосы должны быть немного уже - на ширину шва (равную 15-18 мм). Кромка ткани, попавшая под соседнюю полосу, показана на чертеже штриховой линией. Разметив полосы, наносим на чертеж характерные точки В1, В2 и другие и соединяем их так, чтобы отрезки АВ, АС, В2К имели вид плавных кривых. Продлеваем линии, обозначающие полосы ткани, до краев контура полотнища паруса; нумеруем полосы. Карманы паруса лучше вычертить в масштабе 1:1, чтобы прямо из чертежа изготовить выкройки.

Раскрой парусной ткани полезно сначала "проиграть" на бумаге - такой метод помогает избежать ошибок при раскрое, облегчает процесс раскроя и позволяет экономнее расходовать ткань. По чертежу (в том же масштабе) вырежем модели частей полотнища паруса и соответственно их пронумеруем. Модели выкроек удобно вырезать из полоски кальки. Ее ширина (в масштабе чертежа) соответствует ширине парусной ткани. Эту полоску накладывают в нужное место чертежа и обводят торцы очередной модели. Для проверки правильности геометрии моделей разложим их поверх чертежа с учетом ширины швов, соединяющих соседние полоски (модели) (рис. 74, г). Для точности раскладки на соответствующих кромках моделей (тех, что попадают под соседнюю модель) проведем штриховые разметочные линии, отстоящие от кромки на ширину шва (в масштабе). Теперь найдем экономичный вариант раскроя ткани. В том же масштабе вырежем бумажную полоску, соответствующую по длине и ширине куску парусной ткани (если кусков несколько, вырежем столько же бумажных полосок). На вырезанной полоске (полосках) разложим пронумерованные и выверенные модели выкроек; некоторые из них придется перевернуть на другую сторону (рис. 74,д). Если данный вариант раскроя не подходит, операцию можно повторить. Выбрав окончательный вариант раскроя, обведем торцы уложенных на бумаге моделей и соответственно пронумеруем полученные изображения. Такая схема раскладки выкроек заметно облегчает дальнейшее выполнение работы, особенно для начинающих.

Разметку заготовок полотнища паруса можно выполнить или непосредственно по чертежу (медленный и не совсем точный способ), или руководствуясь размерами соответствующих бумажных моделей - заготовок полотнища, или сделав выкройки в натуральную величину (этот способ самый точный). Изготовленные выкройки также нужно разложить на полу и выверить правильность их геометрии (схема раскладки на рис. 74,г). Выкроенные из ткани заготовки полотнища тоже нумеруем и на их нижних кромках проводим разметочные линии (отстоящие от края на 15-18 мм; по этим линиям укладываются сверху соседние заготовки). Размечаем выкроенные заготовки карманов: на их торцах проводим линии подгиба (рис. 74 ,в), вдоль соответствующей боковой кромки - разметочную линию, по которой карман крепим к полотнищу паруса.

Показатели хорошего шитья паруса - его неискаженная форма, отсутствие морщин и складок, правильное расположение пуза. Эти факторы обеспечиваются правильным и тщательным выполнением операций: вычерчиванием полотнища паруса и его карманов, точностью при разметке заготовок на ткани, их выкраивании, скреплении и сшивании. Самый неприятный дефект - стянутость швов. Если "тянет" задняя шкаторина - она заворачивается на ветер, образуя мешок. Стянутые швы карманов и полотнища ведут к образованию вертикальных складок на парусе. Все это (особенно мешок на задней шкаторине паруса) снижает тягу и увеличивает аэродинамическое сопротивление паруса, что больше всего сказывается на острых курсах: тяга падает, а боковой дрейф и крен судна возрастают.

Чтобы точнее сшить парус, следует применить контрольные риски, которые наносятся на выкроенные заготовки паруса, когда их перед сшивкой раскладывают на полу для сверки с чертежом (рис. 74, е). Риски проводятся через каждые 300-350 мм перпендикулярно стыку двух полотнищ (одна половина риски проходит по одной заготовке, вторая - по соседней). Выкроенные из ткани заготовки перед сшивкой скрепляются булавками, нитками или склеиваются резиновым клеем (последний способ наиболее удобный, так как неправильно состыкованные заготовки легко разделить и состыковать вновь). Сшивать парус на машинке следует только швом "зигзаг" хлопчатобумажными нитками № 50 или капроновыми № 80 (но ими шить труднее). При шитье более толстыми нитками швы будут сильнее стянуты, это вызовет появление складок на парусе. Сшивка на машинке ведется двумя швами по обеим кромкам каждого шва. Обычный прямой шов не годится - он сильно стягивает ткань и неэластичен.

Заготовки, начиная с верхней (рис. 74, г), имеющей самый большой порядковый номер, поочередно скрепляются и сшиваются с соседними (№ 5 с № 4; № 4 с № 3 и т. д.). Кромка заготовки, которая показана на рис. 74, б, лежащая поверх соседних, должна быть верхней и при закладке в швейную машинку. Нарушение рекомендованного расположения кромок приведет при шитье к появлению складок на парусе и искажению его формы. Сшитое полотнище складывается на полу для проверки правильности формы. Затем шкаторины окончательно подкраиваются; край задней шкаторины (16) подгибается на 10 мм. Подготовленная таким образом шкаторина прошивается одним швом подогнутой стороной вниз.

Карманы также надо подготовить к пришивке. Их подогнутые торцы подшиваются одним швом ("зигзаг"), отверстие для хомута в нижнем кармане (8) обшивается тесьмой по периметру - лучше вручную, чтобы шов не "тянул" (края отверстия можно не подшивать, а промазать клеем БФ-6). Затем карманы складываются вдвое вдоль и скрепляются булавками. Подготовленные карманы пришиваются к полотнищу паруса после его выверки. Шкаторина полотнища укладывается поверх своего кармана вдоль разметочной линии и крепится к нему; при закладке в машинку полотнище также должно располагаться поверх кармана. Уменьшить стянутость швов при пришивке карманов можно так: карманы делают длиннее своих шкаторин (на полотнище паруса), верхний карман - на 20-25 мм, нижний - на 10-15 мм. Шкаторину перед приметкой кармана чуть-чуть растягивают, так чтобы ее длина сравнялась с длиной кармана. Пришиваются карманы также двумя швами (рис. 73, поз. IV, V). В передних торцах протыкаются и обметываются отверстия для крепления кренгельсов (рис. 73, поз. I), изготовленных из синтетического тросика диаметром 2,5- 3 мм или прочной тесьмы. Из этого же материала делается и штерт (17). Верхний торец верхнего кармана наглухо зашивается вручную толстой нитью "сапожным" швом. Верхний и нижний задние углы паруса укрепляются дощечками (28, 29) (рис. 73, поз. IV и V). Дощечки делаются из упругого листового пластика пли дюраля толщиной 1-2 мм. К дощечке (28) крепится ограничитель (28-1), обеспечивающий правильное положение дощечки - вдоль верхнего конца рейка.

Боковая выносная страхующая емкость состоит из наружной оболочки - обтекателя и внутреннего баллона - надувной детской игрушки "бревно", имеющей объем около 25 литров. Обтекатель шьется из прочной ткани. Он состоит из двух частей, соединенных (сшитых) между собой по бокам в горизонтальной плоскости. Диаметр обтекателя делается несколько меньше диаметра "бревна". К верхней части обтекателя пришиваются карманы для стрингеров. Отверстия в передних концах карманов зашиваются наглухо. В карманах делаются вырезы в месте соединения стрингеров емкости с концевой частью поперечной балки (рис. 76, поз. VIII). Соединяется боковая емкость с поперечной балкой при продевании стрингеров в карманы емкости и сквозь отверстия в концевой части балки. Затем "бревно", находящееся в обтекателе, надувается, натягивая ткань обтекателя и закрепляя тем самым стрингера в концевой части балки.


Рис. 75. Рангоут и поперечные балки: а) узел 1 - мачта; б) узел 15 - нижний реек; в) узел 18 - верхний реек; г) средняя часть поперечной балки; д) концевая часть поперечной балки


Рис. 76. Установка парусного вооружения на байдарку: а) устройство нового степса; б) установка парусного вооружения; в) позиция VII (повернуто) - установка поперечной балки; г) позиция VIII - крепление боковой выносной емкости; д) позиция IX - крепление бимса над новым степсом; е) позиция X - крепление передней спинки; ж) крепление бимса над штатным степсом

Рангоут-мачта (1) и рейки (15, 18), как и детали поперечной балки, изготавливаются из дюралевых труб (марки Д16Т или Д1Т) (рис. 75). Мачта выполняется из двух половин. Ее шпор (1-1) делается из ели. Кроме своего основного назначения, деревянный шпор служит изолирующей прокладкой на случай контакта с висящими над водой электропроводами. В верхнем конце мачты установлена деревянная пробка (1-4) с закрепленной в ней втулкой (25), в которую вставляется флагшток (4) флажка-флюгера (26). Следует отметить, что флажок-флюгер не украшение, а весьма нужный узел, позволяющий определять направление ветра заметно точнее, чем визуальным способом. Точное, оперативное определение направления ветра особенно важно для начинающих, так как от этого нередко зависит безопасность плавания.

Мачта и рейки в собранном виде должны обладать плавучестью. Собранной мачте плавучесть обеспечивают шпор и пробка из дерева (1-4). У верхнего рейка плавучесть создается при установке пробки в переднем конце его нижней трубы (18-1), так как другой конец закрыт вставкой из сосны (18-4). Все части рейка соединяются (стыкуются) за счет проточки на втором конце нижней трубы (18-1) и установки полого штыря (18-5) на конце верхней трубы (18-3). Плавучесть нижнего рейка достигнута путем установки деревянных пробок с обеих его концов. Стыкуется этот реек с помощью штыря (15-3).

В передней части верхнего рейка и на обоих концах нижнего рейка установлены серьги (16), за которые крепятся соответствующие снасти.

Детали поперечной балки изображены на рис. 75, установка парусного вооружения показана на рис. 76. Средняя часть поперечной балки изогнута на угол 8-10° (т. е. угол между концами средней части балки составляет 170-172°). Она крепится болтами к хомутам (36), которые установлены в передней части носовых секций фальшбортов (хомут вставляют в зазор между фальшбортом и накладкой крепления деки, продвигая возможно ближе к первой заклепке) (рис. 76, поз. VII). Отверстия под болты в средней части балки размечаются и сверлятся по месту, когда байдарка собрана. В концевых частях поперечной балки сверлятся отверстия диаметром 16,2 мм для прохода стрингеров. Расстояние между отверстиями в концевой части балки на 10 мм меньше расстояния между стрингерами надутой воздухом боковой страхующей емкости в месте выреза их карманов (рис. 76, поз. VIII). Концевые части поперечной балки с присоединенными к ним надутыми боковыми емкостями вставляются в концы средней части поперечной балки, прикрепленной к байдарке, затем боковые емкости устанавливаются так, чтобы их носовые части были приподняты вверх, т. е. их продольная ось должна составлять угол 5-7° с горизонтальной плоскостью. После этого можно сверлить отверстия диаметром 5,5 мм для шплинтов, скрепляющих концевые части балки с ее средней частью (рис. 75). Шплинты делаются из стальной некорродирующей проволоки диаметром 5 мм.

Мачта устанавливается на байдарку с помощью степса, устроенного в передней части носовой секции кильсона и мостовой балки - бимса (31) (рис. 76,а, поз. IX). Степс выполняется из дюралевой пластины толщиной 2-3 мм и П-образной накладки (35), согнутой из полосы 25X3 мм алюминиевого сплава АМг6М. Накладка (35) устанавливается под второй (от начала кильсона) поперечной планкой, боковые ветви накладки отгибаются так, чтобы она входила между ветвями кильсона без зазора - с небольшим усилием. Бимс проще всего изготовить из прочной хвойной древесины. В его средней части - с торца - делается углубление, по форме и размеру равное 2/5 диаметра мачты. С внешней стороны углубление закрыто хомутом (32), изготовленным из полосы 25X3 мм (сплав АМг6М). Углубление в бимсе и хомут образуют пяртнерс - гнездо для прохода мачты. Зазор между стенками пяртнерса и мачтой равен 2 мм. Бимс крепится болтами (34) к хомутам (36), вставленным между фальшбортом и накладкой крепления деки. Место расположения хомутов и отверстий в бимсе под болты определяется после сборки байдарки. Верхняя часть хомутов сгибается после их установки на фальшборте (рис. 76, поз. IX). На нижней поверхности бимса, там, где он опирается на хомуты, охватывающие фальшборты, делаются канавки глубиной 3-4 мм (для увеличения площади опоры). Чтобы болты (34) при сборке не проворачивались, часть их головки спиливается, а отверстия в проушинах хомутов сверлятся ближе к началу проушин, так чтобы спиленная плоскость головки болта касалась вертикальной стенки хомута.

Передняя спинка, снятая со шпангоута (2), крепится на новом месте также с помощью установленных на фальшборте хомутов и трубки (рис. 76, поз. X). С одной стороны трубки устанавливается неподвижный шплинт. По окончании сборки байдарки трубка, продетая поочередно в отверстия хомутов на фальшбортах и хомутиков на спинке, фиксируется съемным шплинтом (37).

Рангоут можно сделать и из хвойной древесины. Диаметр деталей в этом случае должен быть на 10- 15 мм больше, чем у соответствующих дюралевых. Детали деревянного рангоута стыкуются на внешних и внутренних втулках как рыболовные удилища (толщина стенок внешних втулок - 2-3 мм, внутренних - около 1 мм; зазор между внешней и внутренней втулкой - 0,2 мм).

Дерево нужно защищать от влаги. Сначала пропитывается подогретым минеральным маслом поверхность детали 2 раза с интервалом в 1 день; наиболее тщательно пропитываются торцы - они особенно сильно поглощают влагу. Пропитка ведется до прекращения впитывания масла. Затем поверхность детали насухо протирается, выдерживается еще сутки, после чего покрывается слоем подогретой олифы. После высыхания олифы наносятся два слоя масляного лака. Иногда требуется срочно защитить деталь от влаги. В этом случае временно можно ограничиться одной пропиткой минеральным маслом, а все остальное сделать позже. Царапины на защищенной поверхности дерева также обрабатывают минеральным маслом. Поверхность деревянных деталей, вставляемых в дюралевые трубы, защитить проще. Их можно обильно смазать клеем БФ-2, особенно торцы.

Шариковый стопор, хомуты, серьги, карабины и прочие изделия (рис. 73, поз. I, II, V, VI) выполняются из некорродирующих материалов (оцинкованная или нержавеющая сталь, латунь, сплав АМг6М и т. п.). Наибольшая нагрузка приходится на хомут мачты (24), серьги (12, 22-3) и карабин (21) - последний не должен разгибаться под нагрузкой до 30-35 кг. Серьга (12) делается из стальной проволоки диаметром 2 мм, серьга (22-3) сварена из проволоки диаметром 3-4 мм. Зазор между проушинами хомута (13) равен 3-4 мм. Хомуты просто изготовить, пользуясь тисками.

Фал грота (9) делается из плетеного троса типа репшнура. Крученый трос не подходит - он вытягивается под нагрузкой. Допускается трос из пучка нитей в прочной оплетке - типа парашютной стропы. Диаметр троса 5-6 мм, длина около 5,5 м. На галс-оттяжку (2) идет отрезок троса длиной около 0,8 м. Коренной конец фала в месте крепления карабина (21) и трущиеся поверхности галс-оттяжки защищены чехлами из ПВХ-трубки - детали 10 и 2-2 (рис. 73, поз. I, II, VI). Шкот (7) делают из отрезка троса диаметром 8-10 мм и длиной около 5 м. Для шкота подойдет крученый трос - его удобнее держать в руках, а вытяжка здесь не важна. Тросы лучше использовать синтетические - они легче и не гниют под действием влаги.

Управлять идущей под парусом байдаркой, пользуясь штатными педалями, по ряду причин неудобно. Поэтому нами применяется рулевая колонка - такая же, как у байдарки RZ-85. На пластине, к которой ранее крепились педали, устанавливается П-образная стойка, на верхнюю перекладину которой на оси сажается качалка, связанная тягами с рулевым узлом на корме. Колонка водружается на кильсон перед шпангоутом (3) и крепится к пластине, на которой шпангоут установлен.

Настройка парусного вооружения начинается на берегу до спуска байдарки на воду. После ее сборки и установки мачты нужно в первую очередь обеспечить оптимальное положение поднятого паруса. Собранный на ровном участке берега парус (рис. 73) сначала укладывается в сложенном виде на деку байдарки с подветренной относительно мачты стороны. Пристегнув к парусу карабины фала (21) и галс-оттяжки (11) и прикрепив шкот, можно поднимать парус (заодно полезно проверить, насколько легко и правильно он поднимается). Нижний реек паруса должен располагаться чуть выше плеч матроса, в крайнем случае - на 2-3 см выше его головы. Если парус расположить ниже - будет трудно переводить его на другой борт при повороте; более высокое расположение паруса увеличит нагрузку на мачту и корпус судна, увеличится и кренящий момент. Высота подвески паруса на мачте зависит от положения хомута (24) и длины галс-оттяжки. Положение галсового и шкотового углов паруса - по высоте и относительно мачты - регулируется изменением длины галс-оттяжки; чтобы изменить ее длину, нужно продвинуть вверх или вниз ее ходовой конец, проходящий сквозь отверстия регулирующей планки (2-1) (рис. 73, поз. I). При уменьшении длины галс-оттяжки галсовый угол перемещается ближе к мачте, а шкотовый - назад и вверх. Когда парус развернут вдоль байдарки, нормальное положение шкотового угла выше галсового на 200-300 мм (относительно горизонтали). В этом положении оптимально подвешенный парус должен также легко переставляться с одной стороны мачты на другую. Для этого его нужно взять одной рукой за нижний реек, потянуть в сторону кормы и переставить на другую сторону мачты (на воде эту операцию выполняет матрос по команде рулевого). Добившись правильной подвески паруса, можно продолжать настройку вооружения. Размеры пуза паруса в районе галсового угла регулируются (в небольших пределах) изменением длины кренгельсов (14) и штерта (17). Подбором оптимальной длины этих же деталей регулируется степень растяжения шкаторин паруса, создаваемая рейками. При перетянутых шкаторинах на парусе возникают складки. Величина натяжения шкаторин подбирается в соответствии с силой ветра.

Новые паруса из хлопчатобумажных тканей (и некоторых синтетических) обычно выхаживают: при ветре 2-3 балла мокрый парус поднимают на мачте и двигаются острыми курсами до полного высыхания ткани. Боковой дрейф здесь особого значения не имеет. Парус в результате приобретает более правильную форму, мелкие недостатки его шитья исправляются. Для паруса из пленки эта операция не нужна.

При движении на веслах спущенный парус лежит на деке байдарки снаружи фальшборта и привязан (пристегнут) к нему. При движении под парусом весла лежат на деке с другого борта, закрепленные в зажимах (крючок из дюралевой полоски, прикрепленный на резинке к фальшборту).

В слабый ветер в качестве дополнительного паруса для увеличения тяги можно использовать стаксель. Следует учитывать, что применение стакселя несколько усложняет вооружение. Удобен стаксель, имеющий на нижней шкаторине реек (рейковый). Его применение снижает дополнительную нагрузку на мачту и облегчает настройку стакселя. Для лучшего управления рейковым стакселем полезен вспомогательный гик, особенно в слабый ветер (он представляет собой прочное удилище с рогулькой на конце). Управляют стакселем, как обычно, но при повороте оверштаг выносят на ветер не стаксель, а грот. Неплохие стаксели площадью до 1,5- 1,6 м2 получаются из обычной полиэтиленовой пленки.

Для парусно-гребной байдарки "Таймень-2" площадь латинского паруса, равная 4 м2, - оптимальна. Для байдарок "Нептун" и "Салют-М-4,7" - также. Если такое вооружение будет применено на байдарках "Таймень-3", "Салют-М-5,2" или RZ-85, площадь парусности можно увеличить до 4,5 м2. В случае применения этого вооружения на байдарках без боковых страхующих емкостей его площадь не должна превышать 3 м2. Кроме байдарок, это вооружение успешно использовалось на различных гребных лодках.

Для изготовления паруса другой площади нужно, пользуясь данными таблицы 6, выбрать соответствующие размеры основания АС разметочного треугольника и высоты h. Длину карманов уточняют по месту после изготовления полотнища паруса.

Таблица 6

В случае применения на байдарке "Таймень-2" парусного вооружения площадью до 3,5 м2 мачта устанавливается в штатный степс - он расположен сразу за шпангоутом (2). Бимс (31) в этом случае можно крепить к фальшбортам, как показано на рис. 76.

Оптимальный угол атаки описываемого паруса лежит в пределах 15-25°. Практически рулевой может определить угол атаки как угол между флажком-флюгером и нижним рейком паруса. Таким образом, с помощью флажка рулевой имеет возможность точно и своевременно корректировать положение паруса и курс байдарки в соответствии с изменением направления и силы ветра. Однако оптимальный угол атаки можно поддерживать только при встречном и боковом ветре. На полных курсах, т. е. при ветре с задней полусферы, парус просто располагают под углом 90° к продольной оси судна (или проходящей через нее диаметральной плоскости - ДП). Не рекомендуется отпускать парус дальше вперед, в сторону носа, так, чтобы он оказался под углом более 90° к ДП: судно начинает испытывать обратный крен - "на ветер", т. е. против направления ветра. Обратный крен - явление для экипажа опасное и часто заканчивается опрокидыванием судна.

При повороте (переходе на другой галс) парус, перейдя на другой борт, оказывается сзади мачты - "ложится" на нее. Парус нужно переставить на другую сторону мачты, чтобы он опять находился перед ней. Переставлять парус удобнее матросу. На острых курсах и в галфвинд, когда судно выполняет поворот оверштаг, т. е. пересекает линию ветра носом, парус можно переставлять, как только он проходит ДП. Для этого матрос берется рукой за нижний реек паруса, подает его на себя, т. е. в сторону кормы, и переводит на другую сторону мачты. На полных курсах, когда судно делает поворот фордевинд, т. е. пересекает линию ветра кормой, переставлять парус в положение перед мачтой можно только после окончания поворота - не раньше, чем парус перейдет на другой борт и займет новое положение. Ни в коем случае нельзя (вольно или невольно) задерживать парус, когда он проходит ДП при перемещении с одного борта на другой - это приводит к оверкилю. И сам поворот фордевинд, и перестановка паруса после поворота - сложные операции, а в свежую погоду в какой-то степени и опасные. Поэтому от экипажа требуются внимание и четкость действий.

Парус, переходящий на другой борт, нельзя отпускать слишком далеко вперед - возникает обратный крен. Но парус нельзя и слишком придерживать, так как, если он не дойдет до нужного положения, судно испытает рывок и крен под ветер. (Если нижний реек расположен ниже уровня голов членов экипажа, рулевой перед поворотом дает дополнительную команду: "Пригнуть головы", сам не забывая ее выполнить.) По окончании поворота матрос по команде рулевого берет оказавшийся сзади мачты парус за нижний реек, отводит парус от мачты в требуемую сторону до отказа и ставит впереди мачты.

Необходимо иметь в виду, что в отличие от походов на гребных байдарках (где маршруты первой категории сложности относительно просты), парусные маршруты первой категории сложности требуют от экипажа, особенно от рулевого, определенного объема знаний и навыков, необходимых для управления парусным судном.

6.2. Парусный катамаран "Кентавр-II"

Парусный разборный катамаран "Кентавр-II" предназначен как для семейных походов, так и для длительных туристских походов в сложных условиях. Авторы - Успенский В. П. и Успенский М. Н., рис. 77.


Рис. 77. Общий вид парусного катамарана: а) вид сбоку; б) вид сверху

Основные данные судна:

  • Длина наибольшая 5,7 м
  • Ширина наибольшая 2,45 м
  • Диаметр поплавков 0,45 м
  • Осадка корпусом/швертом 0,12/1,0 м

Площадь парусов:

  • грота 10м2
  • стакселя. 3 м2

Вес конструкции 65 кг

Грузоподъемность 240 кг

Выбор основных размерений судна связан с численностью экипажа. Для безопасности плавания на борту парусника должно находиться не менее двух человек. Увеличение численности экипажа до трех человек и более приводит к значительному увеличению размеров и водоизмещения судна. Это усложняет конструкцию, появляются неразборные детали больших габаритов, и, что самое главное, вес судна быстро растет.

Для многодневных походов груз на двоих примерно равен 100 кг. Ориентировочный вес экипажа составит 140 кг. Следовательно, грузоподъемность катамарана должна быть 240 кг, а полное водоизмещение с учетом веса судна - 300 кг. Принимая четырехкратный запас плавучести, получаем, что общий объем поплавков должен быть не менее 1 200 литров. При максимальной длине неразборных частей конструкции 2,13 м размеры каркаса получаются равными 4,7X2 м. Такая рама обеспечивает жесткость поплавку длиной 5,7 м при наибольшем его диаметре 0,45 м. База между осями поплавков равняется 2 м. Катамаран оснащен парусным вооружением типа "бермудский шлюп". Высота мачты - 6,1 м, общая парусность - 13 м2. При таких размерениях и полном парусном вооружении судно обеспечивает остойчивость при силе ветра до 7 баллов. При более сильном ветре рекомендуется уменьшать площадь парусов.

На рис. 77 приведен общий вид катамарана. Корпус судна состоит из надувных поплавков и соединяющего их каркаса. Каркас имеет две продольные фермы и пять поперечных балок. Каждая ферма содержит по одному стрингеру. Жесткость фермы обеспечивается системой тросов, опирающихся на треугольные шпангоуты. Мачта также распирается краспицей и ромбовантами.

В конструкции катамарана важную роль играют шпрюйты, т. е. тросовые растяжки. Они соединяют носовые и кормовые концы стрингеров по диагонали и опираются на распорку, которая упирается в балку под мачтой. Сила воздействия ветра на парус Fвeтpa (рис. 78) стремится развернуть его вдоль направления ветра. Этому препятствуют гика-шкоты, которые выносят гик вместе с парусом на ветер и, воспринимая нагрузку ветра, с одной стороны тянут мачту назад (Fшк.). С другой стороны штаг, закрепленный за переднюю балку и верх мачты, препятствует завалу мачты (Fшт.). Мачта воспринимает нагрузку на сжатие по вертикали (FM1, FM2). Шпрюйты разгружают продольные фермы каркаса от изгибных нагрузок и замыкают четырехугольник силовой части конструкции (Fшп1, Fшп.2). Они обеспечивают диагональную жесткость, предотвращая перекосы каркаса в горизонтальной плоскости. Тем самым разгружаются узлы соединения поперечных балок со стрингерами. При движении по большим волнам шпрюйты также предотвращают перекосы корпусов катамарана в вертикальной плоскости, которые создают дополнительное сопротивление движению, возрастающее с увеличением скорости судна.


Рис. 78. Схема действия сил на судно: а) вид спереди; б) вид сбоку


Рис. 79. Изготовление огонов: а) из троса; б) из проволоки; 1 - петля, 2- клин, 3 - коуш

Каркас собирается из дюралюминиевых труб марки Д16Т или Д1Т. Габаритные размеры труб приведены в таблице 7. Все тросовые элементы конструкции изготавливаются из стального оцинкованного троса диаметром 3,2-3,6 мм.

Таблица 7

Для изготовления тросовых огонов удобнее всего использовать обжимку (рис. 79, а). На концы огона надевают медную трубку и околачивают ее в обжимке со всех сторон, постепенно проворачивая огон в обжимке на несколько оборотов. Трубка для огона имеет диаметр отверстия, равный 1,7 диаметра троса, и толщину стенок 1,5 мм. Для большей пластичности при обжатии трубку следует предварительно обжечь на огне. Для изготовления самодельных коушей применяют тонкостенную трубку из нержавеющей стали или латуни с диаметром, соответствующим диаметру троса.

Вместо троса можно применять пружинную проволоку, защищенную антикоррозийным покрытием. При равном диаметре с тросом она в 1,5 раза прочнее на разрыв. Коуш для проволочного огона вырезают из листовой нержавеющей стали (рис. 79,б), сгибают его и запаивают место стыка. Металлический клин (2), установленный внутри проволочной петли (1), зажимает проволоку в коуше (3).

Концы поперечных балок, места их стыковок со стрингерами, а также середины подмачтовой и рулевой балок усиливаются короткими трубками, которые крепятся к основным трубам винтами М4 с потайной головкой. При наличии зазора между насадкой и трубой его заполняют эпоксидным клеем. Шпангоуты изготавливают из труб от обычных раскладушек.

Применение специальных узлов соединений каркаса позволяет обеспечить сборку катамарана за 2-3 часа. Для компактности упаковки трубы вставляются одна в другую. Узел соединения поперечной балки, продольного стрингера и шпангоута закрепляется одним болтом. На рис. 81 дан узел крепления первого шпангоута. На рис. 82, 83, 84 изображены узлы соединения шпангоутов, стрингера с подмачтовой, швертовой и шкотовой балками соответственно. Соединение носовой и кормовой балок со стрингерами приведено на рис. 80 и 85.


Рис. 80. Узел передней балки: а) вид сверху; б) вид сбоку; в) вид сверху (деталировка)


Рис. 81. Первый шпангоут


Рис. 82. Узел подмачтовой балки: в) система натяжения шпрюйтов; б) блок для поднятия паруса; в) подмачтовая балка и мачта (две проекции); г) второй шпангоут


Рис. 83. Узел швертовой балки: а) шверт; б) оттяжка шверта; в) узел в сборе


Рис. 84. Узел шкотовой балки


Рис. 85. Узел кормовой балки (в двух проекциях)


Рис. 86. Рулевое устройство: а) общий вид; б) вид в сечении А - А; в) вид по стрелке Б


Рис. 87. Развертка поплавка: а) верхнее полотнище; б) нижнее полотнище; в) верхняя перемычка; г) нижняя перемычка; 1 - линия приклейки нижней перемычки, 2 - линия приклейки верхней перемычки


Рис. 88. Элементы поплавка: 1 - верхнее полотнище, 2 - упрочняющая накладка, 3 - верхняя перемычка, 4 - нижняя перемычка


Рис. 89. Кормовая заделка поплавка: а) вид сзади; б) вид сбоку

При сборке трубка шпангоута снизу вставляется в отверстие поперечной балки и хомут болта. Далее болт продевается через отверстие в стрингере и фиксируется барашком. Нижние тросы, пропущенные через петли на поплавках, крепятся к концам стрингеров (рис. 80, 85). Затем крепятся верхние тросы и с помощью винтовой стяжки (талрепа) задают натяжение всем тросам, предварительно вставленным в байонетные пазы шпангоутов. Изменением положения крепления в путенсах нижних тросов можно изменять форму килевой линии поплавка в зависимости от условий плавания. Для ускорения сборки все трубы и шпангоуты маркируются краской.

Поворотная мачта опирается на подмачтовую балку (рис. 82) с помощью шарнира, стакан которого укреплен па балке. Рядом с ним установлен щелевой стопор для фиксации синтетического шнура, служащего для опускания шверта. Снизу на балке закреплен штырь, который входит в трубку распорки шпрюйтов. Натяжение шпрюйтов осуществляется за счет винтовой пары, установленной в трубке.

Шверт (рис. 83) свободно вращается относительно швертовой балки за счет шарнирного соединения и фиксируется от боковых перемещений двумя парами растяжек из стального троса. Задние растяжки выбираются втугую, а передние настраиваются с небольшой слабиной. Таким образом, шверт дополнительно получает возможность прокачиваться относительно своей вертикальной оси на 5-6°. При этом набегающий поток обтекает шверт с положительным углом атаки, что значительно повышает его эффективность в борьбе с дрейфом судна. Площадь погруженной части шверта составляет 0,3 м2.

На кормовой балке (рис. 85, 86) крепится рулевое устройство. Рулевая коробка сгибается из дюралюминиевого листа толщиной 2 мм и укрепляется сверху и снизу кронштейнами из нержавеющей стали или титана толщиной 3 мм. Они шарнирно крепятся к вертикальной стойке. Стойка фиксируется на кормовой балке своей верхней частью и откосом. Румпель рулевого устройства проходит снизу кормовой балки и крепится в двух местах на рулевой коробке. Перо руля опускается с помощью сорлиня, который фиксируется в стопоре на шкотовой балке. Площадь погруженной части руля 0,1м2. Шверт и перо руля вырезаны из наборной доски, склеенной из сосновых брусков. После придания нужного профиля они обклеиваются тонкой стеклотканью на эпоксидном клее.

Между подмачтовой и шкотовой балками натягивается матерчатый тент для экипажа. Желательно тент шить из синтетического материала. При этом он получается легче и долговечнее. Спереди и с одного бока к тенту пришиваются карманы, в которые вставляются подмачтовая балка и стрингер. С другого края и сзади тент пришнуровывается к противоположному стрингеру и шкотовой балке. Для вещей натягивается сетка в передней части катамарана.

Надувные поплавки катамарана в поперечном сечении имеют форму окружности с переменным диаметром по длине. Ватерлиния в средней части поплавка проходит на расстоянии в трети-четверти его диаметра от килевой линии. Для улучшения гидродинамики носовой части он заостряется за счет вклейки внутрь поплавков горизонтальных перемычек (рис. 88). Две горизонтальные перемычки стягивают оболочку поплавка таким образом, что его поперечные сечения ниже ватерлинии получаются в виде полуокружностей переменного радиуса, уменьшающегося к носу до нуля.

Поплавки склеиваются из двух частей - верхней и нижней. Раскрой полотнищ дан на рис. 87, а их размеры в таблице 8. На рис. 87 изображена форма перемычек, размеры приведены в соответствующих графах таблицы. Размеры раскроя даны от центральной линии без припусков на швы. Размеры линий приклейки перемычек даны до середины накладок. Некоторые ткани мало воздухонепроницаемы и требуют склейки в два слоя.

Таблица 8

После дублирования материала полотнища раскраиваются и наносятся линии приклейки перемычек. Перемычки и накладки вырезаются из одинарного материала. Накладки имеют ширину 30-40 мм. Сначала перемычку пришивают к накладке на швейной машинке. Затем накладки приклеивают к полотнищам, начиная с носа. Перемычки удобно приклеить половинками, а затем склеить вдоль.

После того как установлены перемычки и штуцеры для надувания, основные продольные швы поплавка склеиваются и дублируются изнутри лентой шириной 40 мм. Ширина клеевого шва 30-40 мм.

Корма каждого поплавка оканчивается зажимом (рис. 89), позволяющим при необходимости ремонтировать оболочку с внутренней стороны. Перед установкой зажима оболочку складывают в кормовой части, как показано на рис. 89, и промазывают пластилином или герметиком. К собранному и проверенному на герметичность поплавку приклеивают петли (рис. 88). Для определения положения петель к каркасу прикладывают надутый поплавок. По положению нижних тросов фермы относительно поплавков размечают места склейки петель у каждого шпангоута, в носовой и кормовой концах стрингера.

Для увеличения срока службы и придания поплавкам эстетичного вида желательно покрыть их алюминиевой краской (на 1 литр резинового клея три столовые ложки алюминиевой пудры).

Мачта (рис. 82) собирается из трех труб с помощью внутренних втулок, без фиксирующих болтов. Для исключения вращения труб относительно друг друга на их торцах сделаны пазы и ответные выступы. Три ромбованты, опирающиеся на треугольную краспицу, стягивают трубы и одновременно придают требуемую жесткость мачте. Регулировка натяжения ромбовант позволяет изменить прогиб мачты и тем самым регулировать полноту паруса. Крепление краспицы на мачте обеспечивается обжатием вокруг трубы мачты хомута с резиновой прокладкой с помощью винтовой стяжки в ее передней распорке и натяжением тросика, как показано на рис. 81. Вдоль мачты (рис, 82) закреплен лик-паз на герметике и винтах МЗ с потайной головкой, которые устанавливаются через 20 мм. Лик-паз изгибается из мягкого алюминиевого швеллера. На топе мачты укреплен блок для проводки грот-фала. В нижней части верхней трубы стоит оковка, к которой крепятся ванты, ромбованты и штаг. В нижней части мачты установлены петли крепления ромбовант и оттяжки гика, гребенка (на рисунке не показана) для фиксации нижнего конца грот-фала. Гик имеет шарнирное соединение с мачтой, обладающее двумя степенями свободы.

Для катамарана "Кентавр-II" подходит парусное вооружение от спортивного швертбота 470. На рис. 90 дан раскрой парусов для самостоятельного изготовления.


Рис. 90. Чертеж парусов: а) стаксель; б) грот; в) типовые парусные швы

Грот ставится на мачте с помощью лик-троса, пришитого по передней шкаторине. По нижней шкаторине пришит карман, в который пропускается гик.

Качество парусов во многом зависит от свойств ткани. Материал, кроме прочности и непродуваемости, должен иметь минимальную шероховатость и не вытягиваться под действием длительных ветровых нагрузок, а также от намокания. Хорошие лавировочные паруса шьются из хлопчатобумажной ткани "проба", каландрированного лавсана, дакрона. Удовлетворительное качество дают ткани "палатка", "плащ-палатка", плотный плащевой материал. Интересные результаты получены при испытании парусов из лавсановой пленки.

Основные этапы изготовления парусов

1. Разрабатывается рабочий чертеж парусов, учитывающий особенности их раскроя и ширину материала.

2. По рабочему чертежу из материала выкраивают полотнища паруса. Полотнища при раскрое располагают перпендикулярно наибольшим усилиям, действующим на парус, т. е. перпендикулярно линии, соединяющей верхний (фаловый) и задний (шкотовый) углы.

3. Скроенные полотнища сметывают, закалывая в швах материю булавками через 15-20 см или с помощью резинового клея. При сметывании в местах закладок, предусмотренных раскроем паруса, делают линейно расширяющиеся к шкаторинам швы. Каждый шов прошивают на машинке 2 раза по краям полотнищ швом "зигзаг". При необходимости усилить парусный материал на полотнищах параллельно основным швам делают дополнительные фальшшвы.

4. Сшитое полотно паруса расстилают полностью на полу и размечают переднюю, заднюю и нижнюю шкаторины. Задняя шкаторина грота, образованная отрезками прямых линий между латами, сметывается одновременно с лат-карманами. К передней шкаторине грота приметывают рукав для лик-троса диаметром 10-12 мм, к нижней - карман для гика. К передней шкаторине стакселя также пришивается карман для штага из троса диаметром 3,5 мм. Карманы кроятся отдельно.

5. Для проверки качества паруса в домашних условиях его укрепляют горизонтально на весу на штатном рангоуте. При этом парус прогибается под собственным весом. При замерах профиля паруса между передней и задней шкаторинами горизонтально натягивают нить, от которой отсчитывают глубину пуза паруса. Наибольшая глубина пуза должна располагаться на расстоянии, равном 35-50% ширины паруса, от передней шкаторины и составлять 9-12% этой ширины. Одновременно с замером глубины пуза необходимо проверить плавность профиля паруса и отсутствие морщин на материале. Дефекты устраняют переделкой швов и корректировкой шкаторин.

6. Выверенный парус окончательно прошивают на машинке. Для усиления паруса по углам прошивают боуты (дополнительные матерчатые накладки). К гроту пришивают фаловую дощечку и люверсы по углам паруса.

Во время похода важно иметь возможность быстро уменьшать парусность. Для уменьшения площади грота к нему на уровне нижней латы с двух сторон пришивается ряд риф-бантов (коротких концов бечевки), которыми при необходимости нижняя часть грота пришнуровывается к гику. Очень удобна в походных условиях закрутка стакселя, позволяющая быстро убирать стаксель путем намотки его вокруг штага. Закрутка состоит из двух опорных подшипников, укрепленных в специальных обоймах. Одна обойма (рис. 82) крепится между верхним углом стакселя и коротким стальным тросом, другой конец которого зацепляется за оковку на мачте. Вторая обойма соединяет катушку, закрепленную на переднем углу стакселя, и винтовую стяжку, обеспечивающую натяжение передней шкаторины стакселя. При вращении катушки с помощью непрерывной петли крутится штаг, на который наматывается стаксель. При натяжении шкотов стаксель раскрывается.

Блоки кип стаксель-шкотов крепятся около швертовой балки. Гика-шкоты проводятся в два лопаря через блоки на гике и каретке. При смене галса каретка перемещается по стальному тросу, натянутому вдоль шкотовой балки (рис. 84).

При центровке катамарана подбирают такое положение парусов и шверта, чтобы, с одной стороны, при свободном руле на курсе "круто к ветру" судно само становилось носом против ветра, с другой стороны, усилие на румпеле руля было бы небольшим. Центровка осуществляется путем изменения наклона мачты и шверта относительно вертикали, а также выбором места положения стакселя на штаге.

При настройке паруса добиваются его оптимального профиля. Парус не должен иметь морщин и неровностей по всей поверхности. Особо следует обратить внимание на то, чтобы задняя шкаторина паруса не загибалась и не отваливала на ветру.

В верхней части грот должен быть более плоским, чем в нижней. В зависимости от силы ветра полнота грота меняется. С ослаблением ветра форму паруса меняют от плоского к более полному. Для этого уменьшают длину булиня, протянутого в задней шкаторине грота, место крепления шкотового (заднего) угла грота на гике перемещают к мачте, увеличивают натяг лат в лат-карманах. Изменением набивки лат и их толщины можно исправить некоторые недостатки в пошиве грота. Регулировка профиля грота также осуществляется путем подбора прогиба мачты.

Для получения хорошей тяги стакселя очень важно, чтобы штаг был натянут и не провисал на ветру. Настройка стакселя в основном заключается в выборе положения кип стаксель-шкотов. Правильное положение кип вдоль судна обеспечивает одинаковое натяжение задней и нижней шкаторин стакселя. При поиске места положения кип в поперечном направлении их перемещают от борта к середине до тех пор, пока воздушный поток от стакселя станет слегка задувать в грот на курсе "круто к ветру".

При настройке нередко бывает, что эти меры оказываются недостаточными. Тогда паруса приходится перешивать.

На скорость судна существенное влияние оказывают положение экипажа и груза на палубе катамарана. В зависимости от ветровой и волновой обстановки экипаж должен выбирать оптимальное место расположения. При слабом ветре необходимо следить за тем, чтобы поплавки катамарана были погружены в воду по расчетной ватерлинии. На сильном ветре весь экипаж располагается на наветренном борту. При большом волнении и встречном ветре экипаж и груз концентрируются около мачты. При попутном ветре экипаж в обязательном порядке пересаживается к корме.

7. СПАСАТЕЛЬНОЕ И СТРАХОВОЧНОЕ СНАРЯЖЕНИЕ

7.1. Основные виды спасательного снаряжения

Под спасательным снаряжением подразумевается личное снаряжение туриста-водника, защищающее от воздействия опасных факторов при попадании его в воду при аварии. Это снаряжение должно автономно поддерживать туриста на плаву в вертикальном положении, в том числе и во вспененной воде; защищать его от переохлаждения и от ударов о камни в бурном потоке.

В то же время личное спасательное снаряжение не должно мешать нормальной работе веслами или гребью на байдарке, надувном судне, катамаране и плоту. Оно должно совмещаться с оборудованием судна (юбочками на байдарке, ножными упорами на катамаране и т. п.) и не препятствовать аварийному покиданию судна.

Спасательные жилеты

Это - обязательные предметы личного снаряжения туриста-водника в любом водном походе (рис. 91). Основой самодеятельных конструкций спасательных жилетов служит конструкция досаафовского жилета, который имеет подъемную силу около 16 кг и удовлетворительно решает задачу поддержания туриста на плаву в водных походах средней сложности. Для более сложных походов его подъемная сила недостаточна (нужно порядка 24 кг).


Рис. 91. Спасательный жилет (размеры приведены в сантиметрах)

Конструирование самодельных надувных жилетов пошло по линии увеличения общего объема, уменьшения толщины надувных емкостей и распределения их по всей поверхности жилета, замены одной передней застежки на две боковые.

В рассматриваемой конструкции самодельного надувного спасательного жилета объем грудной части увеличен за счет использования места в районе застежек и небольшого увеличения длины (соответственно росту человека). Область в районе диафрагмы и верха живота ограничена по толщине, чтобы не мешать работе гребью. Появилась надувная секция в районе шеи, а также увеличилась задняя секция. Застежки-шнуровки у жилета размещены по бокам.

Такой жилет не натирает шею. Надевается через голову с предварительно надутой задней секцией. За счет этого удается увеличить его объем в 1,5 раза. Крепление снизу производится одной или двумя паховыми тесемками. Жилет очень удобен как надувной матрац, если расшнуровать боковые веревки. Вес при использовании двойной диагонально дублированной капроновой ткани с тонким слоем резины внутри 0,8-0,9 кг. Жилет такой конструкции служит в плотовых походах более 5 лет.

Выполняются жилеты и из капрона, с карманами, в которые вкладываются стандартные надувные подушки, покупаемые в магазине, но эта конструкция тяжелее цельноклееного жилета.

Защитно-спасательные костюмы (ЗСК)

Выполняются как двухслойные комбинезоны из тонкого капрона яркой расцветки. Между двумя слоями ткани выполняются карманы, в которые закладываются и наглухо зашиваются прямоугольные бруски пенопласта - жесткого (пенополистирол) или полужесткого (пенополиэтилен). Продольные размеры брусков могут быть (5-10) X (2-3) см. Толщина брусков различная. Наибольшее количество самых толстых брусков зашивается на груди, немного меньше - на спине, совсем мало тонких (1 см) брусков зашивается на брюках и на рукавах (в основном в области коленных, тазобедренных, плечевых и локтевых суставов). ЗСК должен иметь объем пенопластового заполнения 24-26 литров, из них около 10% на ногах и руках, а из остального немного больше половины на груди и немного меньше половины на спине. ЗСК полностью заменяет спасательный жилет.

Защитно-спасательный костюм с достаточным объемом пенопластового заполнителя, автономно поддерживая человека на плаву в почти вертикальном положении достаточно высоко над водой, хорошо защищает его от опасности захлебнуться в потоке, а также хорошо защищает грудную клетку, позвоночник и суставы рук и ног от ударов о камни. В то же время ЗСК увеличивает объем нижней части тела и увеличивает вероятность зацепления туриста за выступающие детали при аварийном покидании судна, особенно в байдарке и на катамаране (при посадке на коленях с фиксацией ног), поэтому применение его в этих случаях не рекомендуется. Можно широко применять ЗСК при плавании на плотах, на катамаранах с посадкой "верхом" на гондоле и на надувных судах.

Защитно-спасательный костюм может быть выполнен также и из двух частей - брюк и куртки. Куртка, по существу, тот же спасжилет с пенопластовым наполнением. Эта конструкция развилась также в самостоятельный жилет-коврик с боковыми завязками вместо шнуровки и отверстием для головы (рис. 92). В качестве наполнителя в данной конструкции использован упаковочный пенополиэтилен, мягкий и легкий.


Рис. 92. Спасательный жилет-коврик: 1 - отверстие для головы, 2 - бруски пенополиэтилена, 3 - паховая тесьма, 4 - тесьма бокового крепления спинной части, 5 - кольца

Недостаточная подъемная сила стандартного надувного спасательного жилета выявилась в результате постоянного усложнения водных маршрутов и возрастания их опасности. Экспериментально была определена и требуемая подъемная сила - 24 кг. Однако появились и конструкции с подъемной силой свыше 30 и даже до 50 кг. Надо ли говорить, что человек в таком спасательном жилете вряд ли способен к полноценной работе на судне, он не помещается в байдарку, на него не лезет юбочка, его первым же мало-мальски серьезным валом легко выбивает с плота. Поэтому подъемную силу спасательного жилета нужно увеличивать в разумных пределах.

Гидрокостюм

Для защиты от переохлаждений в воде служит легкий гидрокостюм. Стандартные гидрокостюмы для подводников рассчитаны только на работу в воде, они очень тяжелы и имеют высокую теплоизоляцию, что исключает работу в них на воздухе.

Гидрокостюмы необходимо выполнять из легкого прорезиненного капрона, лучше диагонально дублированного, с основным обрезиниванием, расположенным между слоями капрона. Оп состоит из брюк-полукомбинезона и куртки с капюшоном. Брюки простого прямого покроя имеют длину до середины груди и держатся на помочах из резиновой тесьмы. Внизу брюки переходят в носки из тонкой резины, наглухо соединенные с брючинами. Изнутри вдоль пояса брюк вклеен узкий карман, в который вложена резиновая тесьма, создающая изоляцию нижней, закрытой, части брюк от верхней, открытой. Ниже поясной тесьмы на брюках не должно быть никаких разрезов, застежек и т. п. Основные требования к брюкам - водонепроницаемость и прочность при малой массе и достаточно большой теплопроводности (чтобы легко работать на судне). Для обеспечения водонепроницаемости необходимо использовать модель с минимальным количеством швов. Если детали брюк соединяются сшиванием, то все швы необходимо проклеить снаружи полосками прорезиненной ткани шириной 2 см.

Можно применять комбинированную технологию - прямые участки деталей склеивать внакладку с перекрытием по каждой детали 1 см (общая ширина склейки 2 см) не прошивая, а криволинейные участки деталей сначала сшивать, а потом проклеивать швы и точки перехода от криволинейных участков к прямым. При проклейке криволинейных участков под швы нужно подкладывать шаблоны. Под брюки гидрокостюма одевают брюки от шерстяного или полушерстяного тренировочного костюма и шерстяные носки. Брюки гидрокостюма обеспечивают хорошую защиту туриста от воды при работе на катамаране и на плоту.

Наиболее трудный вопрос при изготовлении брюк - герметизация ступней ног. Хорошее решение - приклейка к брюкам снизу резиновых купальных тапочек. Для этого необходимо подобрать круглую болванку - шаблон, окружность которой равна окружности нижней части брюк. На болванку натягивается резиновый тапочек, а с другой стороны одевается брючина и производится наклейка кромки брючины внакладку на кромку тапочка. Затем сверху на шов наклеивается лента из тонкого прорезиненного капрона шириной 2 см. После склейки болванка вынимается через брючину. После снятия с болванки шов собирается в мелкие складки, однако при тщательном выполнении склейки и достаточно тонком материале брюк и подкрепляющей ленты не пропускает воду. На ноги поверх тапочек может быть надета любая обувь.

Вторая часть гидрокостюма - куртка с глухим капюшоном и минимальной длины водозащищенной застежкой на груди (надевается через голову). Длина куртки - до бедер. Вдоль пояса куртки изнутри приклеен карман с вложенной в него резиновой тесьмой, изолирующей верхнюю часть куртки от нижней. В области грудной застежка можно сделать водонепроницаемый карман, больше никаких карманов не нужно. По внутреннему краю рукавов и капюшона должна быть приклеена полоска материала, образующая карман для резиновой тесьмы (на рукавах) и капронового шнурка - вздержки (на капюшоне). Основные требования к куртке те же, что и к брюкам - водонепроницаемость и прочность при малой массе и достаточно большой теплопроводности. Как и для брюк, модель куртки должна быть разработана с минимальным количеством швов. Куртка изготовляется из того же материала, что и брюки, и с той же технологией соединения деталей. Куртка обеспечивает хорошую защиту от воды при работе на байдарке или надувном судне с байдарочным фартуком. В холодную и дождливую погоду она нужна и при работе на катамаране и плоту. В холодную погоду под куртку надевают верхнюю часть шерстяного или полушерстяного тренировочного костюма, в теплую погоду достаточно ковбойки с длинным рукавом. Весь гидрокостюм вместе с шерстяным тренировочным костюмом и шерстяными носками обеспечивает удовлетворительную кратковременную защиту туриста от переохлаждения при попадании его в воду при аварии. Масса гидрокостюма от 1,5 до 2,5 кг в зависимости от материала.

Спасательный жилет или ЗСК одевается поверх гидрокостюма. Выкройки спасательного жилета, ЗСК и гидрокостюма могут быть выполнены на основе выкроек штормового костюма и рабочего комбинезона с увеличением размера на два номера (на толщину заполнителя). Для гидрокостюма увеличение размера делается на один номер.

7.2. Страховочные устройства

Под страховочным снаряжением подразумевается снаряжение, применяемое для того, чтобы подать отдельно плывущему туристу или на аварийное судно спасательный конец, чтобы с его помощью вытащить туриста на берег или зачалить судно. Самый старый способ подачи спасательного конца - бросание с берега.

Бросательный мешок

Наилучшей конструкцией бросательного конца является бросательный мешок с вложенным в него концом.

Из легкого ярко окрашенного капрона шьется цилиндрический мешок диаметром 10-12 см и длиной 40-45 см. На дне мешка укрепляется пенопластовая шайба диаметром, равным диаметру мешка, и толщиной 5 см. Конец капронового репшнура длиной 25-30 м пропускается через центральное отверстие в шайбе и в дне мешка и фиксируется относительно шайбы наружным и внутренним узлами. В наружном узле также закрепляется титановый альпинистский карабин. Вся остальная веревка произвольно закладывается в мешок. В походном положении из мешка выпускается короткий свободный конец, а горловина мешка завязывается вокруг него киперной лентой. Перед бросанием свободный конец привязывается к дереву или большому камню на берегу (а в случае бросания с судна - к судну) и выпускается из мешка настолько, чтобы не мешать полному замаху руки. Затем киперную ленту на горловине мешка развязывают, мешок берут правой рукой за горловину и бросают. Веревка после броска постепенно выходит из мешка. Вес мешка более 0,5 кг; обеспечивается попадание при броске на 15 м. Пенопластовая шайба не дает брошенному концу утонуть, а карабин служит для захвата туриста за грудную обвязку или за обвязку судна. Используют также плоскую пенопластовую катушку внешним диаметром около 400 мм и толщиной около 100 мм. Между щечками катушки наматывается 30-40 м капронового репшнура. Применяемую иногда для страховки плоскую плетеную капроновую стропу сечением 70- 100 мм2 можно намотать на пенопластовый диск диаметром около 150 мм. Эти приспособления также обеспечивают прицельные броски на 15-20 м.

"Кораблик"

Это наиболее удобное средство подачи спасательного конца с берега (рис. 93). "Кораблик" ("водяной змей", "торпеда", "санки") - название рыболовной снасти, которая состоит из двух вертикальных дощечек, поставленных параллельно и скрепленных наверху перекладинами. Если прикрепить к этим дощечкам леску, так чтобы "кораблик" встал под небольшим (до 20-30°) углом атаки к течению, появляется сила, перпендикулярная к направлению течения, отводящая "кораблик" от берега. Более крупный, чем рыболовный, "кораблик" может отвести от берега уже не легкую леску, а более тяжелый спасательный конец. Длина вертикально стоящих досок такого "кораблика" 80-100 см, высота 25-30 см, расстояние между ними 30-40 см (рис. 93). Поперечины сечением не менее 5 см2 лучше уложить в пазы и закрепить шурупами. Концы досок надо закруглить. Поперечины устанавливаются в 10-15 см от концов досок. Веревка вяжется или к поперечинам с петлей на каждой поперечине для увеличения трения или пропускается через отверстия, сделанные в доске, ближайшей к берегу, под поперечинами. Диаметр отверстий должен быть таким, чтобы веревка проходила с трением. Конец веревки, пропущенный через отверстия, возвращают к основной веревке и обвязывают вокруг нее схватывающим узлом. Доска "кораблика", обращенная к берегу, оказывается, таким образом, на основании веревочного треугольника, к вершине которого подходит страховочная веревка с берега. Необходимый угол атаки, выбираемый в зависимости от скорости течения, устанавливается регулировкой длин боковых сторон веревочного треугольника. На участке реки с ровным сильным течением "кораблик" может вывести спасательный конец на 20-25 м от берега. Береговой конец спасательной веревки вяжется, как обычно, за дерево или большой камень на берегу. У "кораблика" обязательно стоит страхующий, который следит за тем, чтобы "кораблик" стоял на месте, убирает его, чтобы дать дорогу нормально идущему судну, и опускает вниз веревку, если ее нужно взять потерпевшему аварию.


Рис. 93. "Кораблик"

Для нормальной работы "кораблика" нужна одна вертикально стоящая доска. Вторая доска служит только для поддержания первой в вертикальном положении. Поэтому возможны конструкции "кораблика", когда одна доска замещается надувным поплавком или бревном. Чтобы "кораблик" хорошо работал, необходимо глубокое погружение досок, для чего может потребоваться установление на нижней части досок балласта, например листов свинца. В валах более 0,2 м "кораблик" легко опрокидывается, гораздо остойчивее "кораблик" - тримаран, у которого с двух сторон от вертикально стоящей доски укрепляются надувные поплавки или бревна. В целях обеспечения остойчивости "кораблика" туристом из Дубны А. Злобиным разработана довольно сложная конструкция с изменяемым углом установки досок относительно друг друга в вертикальной плоскости и увеличенной глубиной погружения одной доски за счет металлического киля.

Еще одно очень полезное и надежное приспособление применяется для принудительного зачаливания как аварийных, так и нормально плывущих плотов в местах, где зачаливание силами экипажа трудно или невозможно. Чуть выше места предполагаемой чалки плота над рекой вывешивается основная веревка. Это делается тремя способами. Простейший способ на узкой реке - натянуть веревку через всю реку под углом так, чтобы ниже по течению располагался конец у того берега, к которому нужно чалиться.

При втором способе веревка натягивается поперек реки прямо и состоит из двух частей, связанных перемычкой с усилием разрыва 20-30 кг. Конец веревки, идущий с того берега, к которому предполагается чалка, должен иметь перед перемычкой металлический упор - ограничитель размером 5X5 см и пенопластовый поплавок.

Третий способ - вывешивание над водой с того берега, к которому предполагается чалка, длинной самозатягивающейся веревочной петли на длинном тонком шесте. Для захвата этой веревки причальный конец плота оборудуется приспособлением, основной деталью которого является V-образная металлическая направляющая с длиной "усов" 30-40 см и углом между ними 100-120°. Там, где "усы" сходятся, должен быть приварен карабин с защелкой. Один "ус" направляющей привязывается к деревянной палке длиной 100-120 см. Вдоль этой же палки прокладывается и привязывается к карабину причальный конец плота. Чальщик на плоту берет в руки палку и при приближении плота к натянутой над рекой веревке захватывает эту веревку между "усами" направляющей. Веревка движется вдоль одного из "усов", попадает на карабин и защелкивается в нем. Плот оказывается жестко связанным с веревкой. При первом способе закрепления веревки плот сползает по ней к берегу, при втором - разрывается перемычка, и плот маятником подходит к берегу, при третьем способе плот также маятником подходит к берегу, В любом случае экипаж плота подрабатывает гребями. Экипаж должен быть готов также к рывку в момент, когда выберется слабина всех веревок.

Страховочное устройство А. Фомина

В этой конструкции (рис. 94) V-образная направляющая выгибается из медной или дюралевой трубки диаметром 8-10 мм вокруг стандартного альпинистского карабина и приматывается к нему тесьмой или изоляционной лентой; чальный конец плота укорачивается до 4-5 м, аккуратно укладывается на плоту и привязывается в нескольких местах нитками для того, чтобы при рывке он не зацепился за детали плота и не сбросил бы никого в воду. При приближении к веревке не следует ударять приспособлением по веревке, так как оно может отскочить, нужно спокойно наложить его на веревку.


Рис. 94. Схема принудительной чалки: 1 - основная веревка, 2 - направляющие, 3 - карабин, 4 - медная трубка, D 10, 5--дюралевая пластина (5 мм), 6 - пенопластовый поплавок, 7 - репшнур, 8 - суровая нить (Fразр. = 20 - 25 кг)

8. СОВЕТЫ ПО ИЗГОТОВЛЕНИЮ СНАРЯЖЕНИЯ

В этой главе даны советы по технологии обработки ряда материалов, с которыми приходится иметь дело туристу-воднику, изготовляющему снаряжение.

Деформация дюралюминия

Для каркасов катамаранов и байдарок, рангоута парусных судов, стоек и колышков палаток, станков рюкзаков лучше всего использовать трубы и профили из твердого дюралюминия Д1Т или Д16Т. Попытка деформировать трубу, профиль или лист этого материала без предварительной термообработки приведет к образованию трещин. Чтобы этого не произошло, необходимо деформируемый элемент намазать мылом, а затем нагреть на газовой плите до почернения мыльного покрытия. После этого в течение 4-6 часов металл будет гибким и деформироваться без образования трещин. Такой термообработке нужно подвергать трубы и профили перед изгибанием, трубы перед профилированием и осадкой. (В случае осадки термообработке подвергают только тот участок трубы, который осаживают.) Механическую же обработку элементов из сплавов Д1Т и Д16Т лучше проводить в твердом состоянии. Мягкие сплавы (АМГ и др.) не требуют термообработки.

Резка пенополиэтилена

Пенополиэтилен - достаточно мягкий материал и легко режется ножом. Наибольшую трудность представляет продольная резка, которая необходима, так как стандартные листы пенополиэтилена имеют толщину не менее 20 мм, а для применения в туристском снаряжении необходимы листы толщиной 10 и даже 5 мм. Для продольного резания пенополиэтилена на ровные листы туристы изготовляют несложные приспособления, в которых резание осуществляется возвратно-поступательным движением поперек листа гитарной струны или тонкого (диаметром до 1 мм) стального тросика. Лист пенополиэтилена движется по ровной поверхности стола, высота режущего троса над уровнем стола фиксируется каким-нибудь ограничителем (рис. 95).


Рис. 95. Станок для продольной резки листов пенополиэтилена шириной до 500 мм: 1 - широкая доска, 2 - уголок, 3 - трос, струна, 4 -пружина, 5 - ручка

Раскрой капроновых и лавсановых тканей

Раскрой капроновых и лавсановых тканей лучше всего проводить на ровном деревянном столе по бумажным выкройкам в натуральную величину. Контур выкройки с необходимым припуском на швы обводится шариковой ручкой, затем материал режется острозаточенным жалом нагретого паяльника или петелькой из нихромовой или константановой проволоки, закрепленной в небольшой ручке и питаемой напряжением 1-1,5 В от регулируемого автотрансформатора (ЛАТР). При этом кромка ткани оплавляется, и при эксплуатации изделие не разлохмачивается. Если край детали приходится на уже разлохмаченную кромку ткани, необходимо немного отступить, чтобы срезать эту кромку.

Тем же способом режут капроновую стропу и тесьму, но для них может возникнуть необходимость более глубокого заплавления концов, которое производится в пламени горелки газовой плиты.

Прорезиненные капроновые ткани режут ножницами, так как в них кромка ткани держится за счет обрезинивания.

Окраска капрона

Основное требование при окраске капроновых тканей, тесьмы и строп - не повышать температуру окрашивающего раствора выше 60°. Окрашивать лучше ткань, а не изделие, так как в изделии возможна различная усадка тканей и ниток. Тесьму и стропу нужно окрашивать распущенными, а не в мотках или клубках.

Для окраски используются продаваемые в магазинах красители для хлопчатобумажных или вискозных тканей. Наиболее устойчивую окраску белого капрона дают красители следующих цветов: оранжевый, желтый, зеленый, малиновый, бордо, черный. Количество красителя определяется в соответствии с указаниями на упаковке.

Окрашивание производится в баке объемом 15-20 л. Краситель нужно развести в небольшом количестве воды, вылить раствор в бак с горячей водой и кипятить 10- 15 минут.

Прокипевший раствор остудить до 60°С и опустить в него мокрый отжатый материал (предварительно замочив на 15-20 минут в теплой воде). Материал опускать постепенно с одного конца, в баке необходимо периодически помешивать, через 30-40 минут вынуть. Затем раствор красителя подогреть до 60° С, процедуру подогревания и окрашивания повторить 2-3 раза в зависимости от требуемой интенсивности окраски.

После окраски материал прополоскать в теплой воде, простирать со стиральным порошком и снова прополоскать.

Лавсановые ткани окрашиваются только специальными красителями в особом температурном режиме.

Склейка и дублирование прорезиненных тканей и резины

Для склейки прорезиненных тканей и резины лучше всего использовать резиновый клей. Наиболее прочные соединения дает резиновый клей с добавлением до 1/10 части клея лейконата. После добавления лейконата клей нужно тщательно перемешать и использовать в течение 2-3 часов, хранить дольше его нельзя (поэтому смешивание нужно производить непосредственно перед использованием и в количестве, необходимом для данной работы). Загустевший резиновый клей можно разбавить бензином БР-1.

Успех склейки решают хорошая подготовка поверхности и ровное, без морщин и пузырей, соединение склеиваемых поверхностей. Перед склейкой на склеиваемые поверхности нужно нанести границу наложения материалов, обе поверхности резины зачистить шкуркой, камнем или рашпилем до шероховатости, а затем протереть ватным тампоном, смоченным бензином БР-1, спиртом или ацетоном (поверхности прорезиненных тканей перед склейкой надо только протереть). После этого тщательно промазать клеем обе поверхности и дать подсохнуть, после чего промазать клеем второй раз и дать подсохнуть до отлипа. Затем склеиваемые поверхности соединяются, начиная от одного края шва к другому или от середины к краям, так чтобы не было морщин и пузырей; шов разглаживается руками или прикатывается резиновым валиком. На длинных швах во избежание неравномерного растяжения тканей заранее наносятся метки на обе склеиваемые поверхности через 30-50 см. Швы длиной в несколько метров склеивают частями по 1 -1,5 м в зависимости от длины рабочей поверхности стола, где производится склейка. При выполнении длинных швов удобнее работать вдвоем. Можно также прокладывать между склеиваемыми поверхностями лавсановую или фторопластовую пленку, удаляемую по мере соединения деталей. Клеевой шов на резине или прорезиненной ткани должен выдерживать некоторую нагрузку и обеспечивать водо- или воздухонепроницаемость или и то и другое. Поэтому для надежности шов следует защитить с обеих сторон наклейкой полосок из тонкой прорезиненной ткани шириной 20-30 мм.

Некоторые тонкие прорезиненные ткани в одном слое пропускают воздух, поэтому приходится прибегать к их дублированию, т. е. к склейке ткани в двухслойную. Чаще всего эти ткани имеют неравномерное обрезинивание: с одной стороны - больше, с другой - почти ничего. Склеивать нужно так, чтобы стороны с большим количеством резины оказались внутри. Основная трудность дублирования состоит в ровном, без складок и пузырей, наложении больших поверхностей ткани друг на друга. Одна ткань раскладывается на столе, а вторая, уже намазанная клеем, наматывается в рулон на трубку диаметром 50-60 мм намазанной стороной наружу с прокладкой сверху намазанного слоя лавсановой или фторопластовой пленки. Затем рулон постепенно разматывается, ткани соединяются; по мере соединения удаляется пленка, находящаяся между ними.

Многие прорезиненные ткани значительно улучшают свою воздухо- и водонепроницаемость, если их промазать 1-2 раза резиновым клеем с наполнителем из алюминиевой или бронзовой пудры ("серебряная" или "золотая" краска). На 1 л клея берется 2-3 столовые ложки наполнителя. Клей нужно разбавить бензином БР-1. Одновременно такая промазка упрочняет поверхность изделия, повышает стойкость к истиранию и является декоративным покрытием.

Соединение тканей с ПВХ-пленкой

Для соединения тканей с ПВХ-покрытием применяется склейка и сварка. Склейка производится покупным клеем МЦ-1 (для пластикатовых плащей), или самодельным, полученным растворением кусочков мягкого поливинилхлорида в циклогексаноне. Поверхности склеиваемых деталей смазываются клеем, затем через 5 минут смазываются клеем вторично и через несколько минут плотно сжимаются.

Можно использовать клей на основе тетрагидрофурана. В тетрагидрофуране растворяют кусочки поливинилхлорида. Кисть, смоченную этим клеем, просовывают между двумя склеиваемыми поверхностями. Поверхности прижимают друг к другу, одновременно вынимая кисть. Прижатие сохраняют несколько секунд на всей плоскости, куда попал клей. В зависимости от размера кисти и захваченного количества клея за одну промазку склеивается от 2 до 10 см шва. И циклогексанон, и тетрагидрофуран ядовиты, поэтому склейку лучше вести или на открытом воздухе, или в хорошо проветриваемом помещении.

Для сварки используется паяльник мощностью 90 Вт с плоским шалом шириной 20 мм. Паяльник нужно включить через автотрансформатор и на кусочках ткани подобрать температуру жала, обеспечивающую надежное соединение. Паяльник подсовывают на 1-2 секунды между соединяемыми поверхностями и тут же сжимают их, соединяя каждый раз по 15-20 мм.

Там, где не требуется водонепроницаемости, ткани с ПВХ-покрытием сшивают капроновыми нитками, но шить эти ткани трудно. Облегчает шитье предварительная промазка шва машинным маслом.

Сварка полиэтиленовой пленки

Для сварки полиэтиленовой пленки используется паяльник мощностью 40 Вт с плоским жалом шириной 10-15 мм. Свариваемые края пленки накладываются друг на друга на деревянном столе с мягким покрытием из резины, сверху накладывается лента из фторопласта. Жало паяльника прогревает место сварки через фторопласт. Паяльник нужно включить через автотрансформатор и на кусочках пленки подобрать нужную температуру жала. Она будет зависеть от толщины свариваемой пленки и толщины фторопластовой ленты. Вслед за паяльником продвигают тяжелый металлический брусок (рис. 96).


Рис. 96. Сварка полиэтиленовой пленки: 1, 2 - полиэтиленовая пленка, 3 - фторопластовая пленка, 4 - паяльник, 5 - металлический брусок

Шитье капроновых тканей

Шитье капроновых тканей производится только капроновыми нитками, лучше всего запошивочным швом. Все кромки сшиваемых деталей должны быть оплавлены. При выполнении очень длинных швов на кромки наносят метки через 30-50 см в целях предупреждения неравномерной усадки тканей.

Используется сшивание при соединении капроновых тканей с прорезиненными. В обоих случаях место шва на прорезиненной ткани перед сшиванием промазывается ватным тампоном, смоченным машинным маслом. Более тонкая ткань кладется сверху к лапке швейной машины.

9. ЛИТЕРАТУРА

  1. Анисимов В. и др. Надувной плот для горных рек. - Ветер странствий. - М.: ФиС, 1974, вып. 9.
  2. Брежнев В. Плоты для горных рек. - Ветер странствий. - М.: ФиС, 1968, вып. 3.
  3. Добромыслов А. Н., Успенский В. Н., Иванов Ю. Г, Путешествия под парусом. - М.: ФиС, 1981.
  4. Калихман А., Колчевников М. Спортивные походы на плотах. - М.:. ФиС, 1985.
  5. Коровельский Д. Как самому сшить парус. - Катера и яхты. - Л.: 1984, № 3.
  6. Крючков Ю. С. Парусные катамараны. - Л.: Судостроение, 1964.
  7. Мархай Ч. Теория плавания под парусом. - М.: ФиС, 1970.
  8. Новак С. М. Справочник по катерам, лодкам и моторам.- Л.: Судостроение, 1979.
  9. Норвуд Д. Быстроходные парусные суда. - Л.: Судостроение, 1967.
  10. Потемкин И. Спортивный сплав на плоту. - М.: ФиС, 1970.
  11. Пржиемский Ю. Б. Плот в туристском путешествии. - М.: ФиС, 1961.
  12. Проничкин А. П. Справочник вахтенного офицера. - М.: Воениздат, 1975.
  13. Успенский В. П. Надувной парусно-моторный катамаран. - Катера и яхты.- Л.: 1974, № 49.
  14. Успенский В. Н., Успенский М. Н. Быстроходный парусный катамаран. - Катера и яхты. - Л.: 1982, № 99.
  15. Успенский В. П., Успенский М. Н. Парусному походу - гарантию безопасности. - Турист, 1983, № 7.
  16. Федорович В. Плот для самых сложных рек. - Ветер странствий. - М.: ФиС, 1981, вып. 16.


  • Профнастил в самаре
  • Каталог компаний. Каталог стройматериалов и монтажного оборудования.
  • stroitelstvo63.ru


© Скиталец, 2001-2011.
Главный редактор: Илья Слепцов.
Программирование: Вячеслав Кокорин.
Реклама на сервере
Спонсорам

Rambler's Top100