суббота, 30 июня 2012 г.

Нанотехнологии в яхтостроении.




Если бы, – говорит, – был лучше мелкоскоп, который в пять миллионов увеличивает, так вы изволили бы, – говорит, – увидать, что на каждой подковинке мастерово имя выставлено: какой русский мастер ту подковку делал.

Н.Лесков, «Левша».

Слово «нанотехнологии» уже слишком заштамповано несоразмерно частым употреблением людьми, порой мало понимающими в том, что же в действительности оно означает. Да и на самом деле практическое применение этих новейших технологий пока еще редко ощутимо в повседневной жизни наших соотечественников.

Так уж сложилось, видимо, исторически, ведь работы тульского Левши, первого нанотехнолога мира, использования в жизни не нашли. Тем неожиданнее было увидеть на последней выставке в Гамбурге результаты применения нанотехнологий в строительстве парусных судов и услышать блестящий доклад на эту тему одного из ведущих специалистов в этой области. Но обо всем по порядку. Итак, что же такое пресловутые нанотехнологии?

В общем случае под ними подразумевается работа с материальными объектами, имеющими один из характерных размеров менее 100 нанометров (нм), или, что то же самое, 10-9 м.

Совершенно неожиданно выяснилось, что микроскопические частицы многих веществ (т.е. тех самых наноразмеров) имеют уникальные свойства, отличающиеся от свойств исходного вещества, взятого в привычных макроразмерах.



 Причина этого – в том, что при столь малых размерах в дело вступают далекие от макромира силы: Ван – Дер - Ваальсово взаимодействие, межмолекулярное притяжение, квантовые эффекты и проч.

 Еще под нанотехнологиями понимается и создание макрообъектов со структурой, контролируемой на уровне атомов. Одной из первых работ такого рода, например, стало создание в США в конце 60-х гг. прошлого века органического вещества, молекулярная структура которого имела вид кольца, надетого на гантель. 

Тогда, однако, это показалось лишь научным курьезом – серьезные работы начались позже. Яхтостроителей же в данном аспекте особо интересовал один вид веществ: углеродные нанотрубки. Углеродное волокно, как нам известно, на сегодняшний день – один из самых прочных и легких материалов, созданных человеком, находящий применение в самых передовых отраслях промышленности: космонавтике, авиации, военном деле.

Поэтому неудивительно, что исследованиям в области карбоновых наноматериалов уделялось и уделяется первостепенное внимание. Самые первые достижения в этой области были широко объявлены более 20 лет назад, когда группой британских ученых была экспериментально подтверждена возможность существования иных структурных аллотропных форм углерода, отличных от привычных нам графита и алмаза.

 Речь идет о так называемых фуллеренах (полное наименование, присвоенное первооткрывателями этим веществам, звучит как «бакминстерфуллерены»), названных так в честь выдающегося американского философа и писателя Ричарда Бакминстера Фуллера.



Дальнейшие исследования фуллеренов привели к созданию целого ряда искусственных аллотропных углеродных форм, маркирующихся по количеству атомов углерода в одной сфере: от первого 60-атомного фуллерена, обозначаемого как С60 , ученые уже дошли до сферических (и близких к ним) форм, состоящих из 540 атомов углерода.

 К изумлению многих специалистов, фуллерены вида С84  были найдены и в природе, правда, пока только в одном веществе: в карельском минерале шунгит, что лишний раз свидетельствует о «глубоких природных корнях нанотехнологий в России».

 Хотя, если оставить на время шуточки, наше первенство в этой области как раз неоспоримо – электронные микрографии первых искусственно синтезированных углеродных нанотрубок (диаметром 50 нм) впервые были опубликованы советскими учеными Л.Радушкевичем и В.Лукьяновичем еще в 1952 г. («Журнал физической химии», т. XXVI, вып. 1). 

Только тогда эта работа среди отечественных ученых не вызвала особого интереса (поскольку попросту опередила свое время), а для мировой научной общественности осталась и вовсе неизвестной.

 Да и время, увы, было иное – от фундаментальной науки требовалась помощь в создании «ядрен батона» и носителя межконтинентальной дальности для него, все остальное было вторичным.



Следующим этапом исследования углеродных форм как раз и стало создание (фактически же – повторное) упомянутых нанотрубок. Тот, кто еще помнит школьный курс химии, легко представит себе их структуру в виде одного молекулярного слоя обычного графита, в котором каждый атом углерода соединен с тремя другими в одной плоскости под углом 120°, образуя шестиугольники или, иначе, гексагоны (такой слой в терминах нанотехнологии принято именовать графеном).

 Представили? А теперь мысленно сверните его в тонкую бесшовную трубочку.
Получившаяся нанотрубка  (вторично созданная японским ученым Сумио Идзима в 1991 г.), может иметь диаметр вплоть всего лишь до 1–2 нм (что в 50 000 раз тоньше человеческого волоса) и обладает физико-механическими свойствами, нехарактерными для обычного углеволокна.

 Длина же такой трубки, что интересно, может достигать нескольких миллиметров (в лабораториях уже дошли и до сантиметра), что позволяет превращать ее в конструкционные материалы наподобие волокон (правда, пока эта возможность остается чисто теоретической) или же добавлять в полимерные матрицы, перемешивая с каким-либо связующим.

На сегодняшний день углеродные нанотрубки (или CNT – Сarbon Nano Tubes) являются прочнейшим материалом на Земле, если оценивать их прочностные качества по модулю Юнга и прочности на растяжение и разрыв.

 Разрывная прочность производимых сейчас углеродных наноматериалов уже превышает 100 ГПа (1 Па = 1 Н/м2), лабораторные же образцы показывают прочность на разрыв, близкую к 180–190 ГПа!



 Для сравнения: прочнейшее из выпускаемых химических волокон «Zylon» (PBO) имеет прочность на разрыв чуть меньше 6 ГПа, углеткань – около 3 ГПа, массовые разновидности кевлара – не более 3–4 ГПа, а нержавеющая сталь – и вовсе около 1 ГПа. Модуль Юнга же у нанотрубок примерно впятеро превышает аналогичный показатель как кевлара, так и нержавеющей стали.

 Если учесть сравнительно низкую плотность углеродных нанотрубок (в массе вещества она составляет 1.3–1.4 г/см3), то получаемая удельная прочность этого материала стремится просто к чудовищной величине – 50 000 кНм/кг!

 Лучшие марки сталей имеют этот показатель не выше 160 кНм/кг, т.е. примерно в 300 раз ниже.  Безусловно, материал со столь «вкусными» характеристиками просто обязан вызывать повышенное слюноотделение конструкторов, работающих в тех областях, где от материалов требуются высокие прочность и жесткость, а также малый вес. В том числе – и в яхтостроении.

Однако… Вот тут-то и начинается «однако». При попытке совместить CNT с полимерной матрицей (например, с эпоксидным связующим) все те особенности нанотрубки, которые, собственно, и позволяют ей иметь означенные высокие характеристики, приводят к ее полной несовместимости с любыми существующими смолами и компаундами. 

Почему? А все просто – «закрытая» атомная структура трубки, при которой атомы углерода соединены с другими прочными sp2  связями (эти электронные связи прочнее имеющихся в алмазе связей типа sp3), означает невозможность образования химического соединения смолы с нанотрубкой.

 Ее строгая структура, при которой каждый атом в решетке находится на своем месте, означает невозможность адгезии механической, а малый размер межатомных ячеек нанотрубки (вкупе с ее малым диаметром) делает невозможным и просачивание достаточно больших органических молекул смолы внутрь ее.




 Короче говоря, нанотрубки химически полностью инертны и не пропитываются никакими из сущест вующих видов смол. Более того, нанотрубочная масса неспособна в качестве наполнителя нормально смешиваться со смолой, образуя равномерную и изотропную композитную матрицу.

Иными словами, оба традиционных для пластикового яхтостроения метода постройки корпусов (пропитка смолой тканых материалов и напыление рубленого волокна) с применением нанотрубок оказались нереализуемыми.

 И именно это обстоятельство (полное отсутствие адгезии и химической активности) является пока важнейшим препятствием для широкого применения CNT в современных материалах. Без надежной химической связи со связующим все выдающиеся качества нанотрубок остаются нереализованными.

Единственный путь, который увидели специалисты – слегка изменить структуру нанотрубок таким образом, чтобы она могла образовывать химические связи со специально модифицированными смолами.

 И этот труд увенчался успехом – в начале нашего века удалось создать нанотрубки, на торцах которых атомы углерода имеют двойную углеродно-кислородную связь вида C=O, которая, как известно из школьного курса органической химии, легко разрывается. 

Теперь путем введения в смолу специального агента (одновременно играющего роль отвердителя) с водородными окончаниями удалось эту связь разорвать, устойчиво связав атомы углерода на торцах трубки с гидроксильными группами ОН, а через них – с соседними нанотрубками.

Таким образом, при введении данного вида CNT в смолу, насыщенную дополнительным агентом, в ней возникает нечто вроде объемной сетки, состоящей из химически связанных между собой нанотрубок.  Такая хитрость позволила без малейших проблем добавлять CNT в смолу, получая в итоге химической реакции равномерный и изотропный материал.



 Разделить каким-либо способом смолу и нанотрубки после введения в нее последних абсолютно невозможно – они образуют химически единый компаунд, носящий фирменное название разработчика «3D Hybtonite» (других подобных компаундов на рынке нет – все остальные материалы подобного типа не имеют химических связей между собственно смолой и нанотрубками).

 Таким образом, создание принципиально нового материала «3D Hybtonite» стало подлинным прорывом в области изготовления современных связующих. Очень важно, что подобное введение CNT внутрь связующего не ухудшает иные качества смолы, не требует изменений условия ее хранения, а также не изменяет технологии ее нанесения.

Применение такой смолы для изготовления углепластикового корпуса яхты означает наличие в корпусе не одной, а фактически двух силовых структур: макроструктуры из углеткани и микроструктуры из нанотрубок.

 При этом обе прочнейшие силовые конструкции работают каждая по-своему: углеткань корпуса образует и поддерживает его форму, нанотрубки выполняют функцию местных усилений, эффективно противостоящих точечным нагрузкам, защищая ламинат от появления столь характерных для пластика микротрещин.

 Можно провести некую аналогию между подобным наноэпоксидным ламинатом и армоцементом, в котором металлические прутья играют роль угольных волокон в ламинате, а проволочная сетка выполняет функции нанотрубок (сравнение, безусловно, весьма поверхностное, но лучшего не нашлось).

Итак, какие же новые характеристики приобрела наносмола? Тесты, проведенные финской фирмой «Baltic Yachts», показали, что прочность «3D Hybtonite» (в застывшем состоянии) на растяжение выросла примерно на 50% против наилучших «классических» эпоксидных композиций от «SP Systems».

 Существенно – в 2.5 раза – выросла ударная вязкость, т.е. ламинаты, выклеенные с использованием этой смолы, стали гораздо менее хрупкими (это особенно важно, учитывая относительно высокую хрупкость «обычных» угольных ламинатов). Но самое, пожалуй, главное – усталостная прочность нового материала при динамической нагрузке выросла более чем в 10 раз!



 Причем, что тоже важно, иным стал сам характер изменения свойств ламината под воздействием динамических нагрузок (кривая усталостной прочности). Как можно видеть из приводимого графика, эта характеристика для нового материала стала все больше и больше приближаться к таковой для стали и черных металлов. 

Это дает все основания полагать, что и «нанояхты» окажутся сравнимыми по долговечности со стальными судами. (Впрочем, этого, скорее всего, мы в течение нашей жизни доподлинно не узнаем – ведь уже сегодня проверенная на практике долговечность пластиковых яхт достигла 40–45 лет).

Любопытен еще один момент – попытка изготовления ламината на основе обычного Е-стекла и наноэпоксидной смолы в качестве связующего привела к появлению материала, по прочности эквивалентного ламинату на основе углеткани.

Таким образом, создается возможность в ряде случаев заменить детали из дорогостоящей углеткани на обычные стеклопластиковые при условии применения наноэпоксидного связующего (вот только само это связующее пока не очень-то и дешево).

Еще одними достоинствами наноэпоксидного связующего являются его меньшая по сравнению с привычными смолами плотность (примерно на 25–30%, поскольку нанотрубки очень легки) и улучшенные смачивающие свойства, облегчающие пропитку тканей.

 Есть, правда, и один минус: нанотрубка приближается к своему ближайшему родственнику (алмазу, который есть тот же углерод) отнюдь не только по прочности, но и по теплопроводности.

 А алмаз, напомним читателям – самое теплопроводное вещество из всех, известных на сегодня (он примерно вшестеро превосходит по этому параметру серебро).

 Таким образом, новая смола является заметно лучшим проводником тепла, что облегчает работу технологов и строителей (нагрев, необходимый для запуска процесса отверждения смолы, может длиться меньше), а вот конструкторов, видимо, заставит задуматься над дополнительными мерами по теплоизоляции получающихся корпусов.
Все вышесказанное – отнюдь не плод теоретических размышлений.

 На Гамбургской выставке была продемонстрирована первая (и пока единственная в мире) парусная яхта, построенная с использованием наносмолы. Ею стал огромный (самый большой пока что в мире) «горячий дейкрейсер» «Baltic 43 DS», спущенный на воду весной 2007 г. уже упоминавшейся выше верфью.

Новая лодка имеет впечатляющие характеристики: при длине в 43 фута ее полное водоизмещение составляет всего 4800 кг, из которых 1900 кг приходится на балластный бульб.

 Планировка яхты, разработанной именитым КБ «Judel/Vrolijk & Co», стереотипна для этой лишь недавно появившейся категории парусных судов: огромный открытый в корме кокпит, начинающийся почти от самой мачты с лежанками у транца и огромными мягкими диванами впереди рулевых постов. 

Внутри – самый минимум: два небольших дивана, камбуз по левому борту, небольшой холодильник – по правому. Зато лодка имеет глубокий поднимающийся стальной киль со свинцовым балластом (осадка может меняться от 2.1 до 3.2 м).

 Площадь же парусности этой легкой килевой яхты превышает 100 м2 , что должно гарантировать ей выдающиеся скоростные характеристики: энерговооруженность пустого судна превышает 21 м2/т!

Этот проект стал, как уже отмечалось, первой и пока единственной реализацией нанотехнологий в парусном судостроении. Не будет большим преувеличением сказать, что все судостроители мира с огромным интересом анализируют опыт строительства «43 DS», ставшей первой ласточкой в этой области.

 Конечно, достаточно высокая цена нового наноэпоксидного компаунда (порядка 25 евро/кг, да и то лишь при условии заказа большого объема материала – тоннами) пока ограничит сферу его использования в судостроении эксклюзивными сверхлегкими и дорогими судами. 

Не исключаю, что и многие читатели «КиЯ» привычно проворчат что-то про «далекие от жизни технологии». Однако жизнь идет вперед, и очень важно не остаться на обочине прогресса еще и в этой области.

Артур Гроховский.

Редакция благодарит Хейкена Сунделина
(«Baltic Yachts») за помощь в работе.

Источник:  «Катера и Яхты»,  №212.


Узлы и веревки для швартовки.



Как и встарь, умение вязать узлы относится к самым азам профессии моряка — салагам первогодкам эту науку обычно преподает боцман в душной, пропахшей краской и растворителями каптерке переваливающегося на волнах учебного парусника. Может, именно поэтому даже у многих профессионалов  возня с узлами и тросами до сих пор не вызывает должного энтузиазма?

Впрочем, это занятие способно навеять тоску и в более уютной домашней обстановке — скажем, когда вы пытаетесь, вооружившись каким - нибудь авторитетным справочником вроде известной книги Льва Скрягина “Морские узлы”, овладеть старинным искусством самостоятельно. 

И бесконечное разнообразие узлов, и мудреные картинки, и запутавшаяся в бесформенный клубок бельевая веревка, на которой вы проводите свои эксперименты, вскоре вызывают стремление забросить эту замечательную книгу подальше — в твердой убежденности, что такую премудрость вам в жизни не осилить.

 Не печальтесь! Как показывает практика, на деле даже самые опытные моряки используют от силы пять - шесть узлов, и после непродолжительной тренировки управиться с ними не сложнее, чем со шнурками на ботинках.


Действительно, хотя морских узлов сотни полторы, знать абсолютно все вовсе не обязательно. Во - первых, многие из них обладают схожими свойствами и назначением, так что из нескольких всегда можно выбрать один — например, наиболее простой в вязке.

 Во - вторых, довольно значительная часть узлов, приведенных в “ коллекционных” справочниках, на сегодняшний день представляет собой разве что историческую ценность — скажем, вроде “воровского” узла, при помощи которого матросы старинных парусников определяли, залезал ли кто - нибудь из коллег в личный вещевой мешок.

 А в третьих, очень многие узлы узкоспециализированные, т.е . имеют отношение исключительно к парусному делу. Данная публикация не ставит своей целью осветить эту действительно непростую тему “от и до” и дублировать упомянутые справочники.

 Мы ни в коем случае не предлагаем вам некий нормативный документ — все освещенные здесь положения базируются исключительно на личных вкусах и пристрастиях тех, кто принимал участие в подготовке материала.


 Кроме сотрудников “КиЯ”, имеющих судоводительский опыт, мы привлекли к этому делу и стороннего консультанта — нашего давнего автора, а ныне капитана парусной яхты “ Nord Light” Павла Пастухова. Единственным критерием при выборе узлов, о которых пойдет речь, была проверка их работоспособности и удобства на личном опыте. 

Поскольку при этом оказалось, что каждый является приверженцем собственной “ школы ”, применяемые для схожих целей узлы будем давать в нескольких вариантах — на выбор.

Адресуем мы свои рекомендации прежде всего водномоторникам, особенно начинающим, которым приходится сталкиваться с узлами и веревками в основном при швартовках.



Какие бывают тросы .

Нередко бывает так, что из за непреодолимого стремления поскорей испытать новую лодку на воде о швартовных и прочих концах попросту забывают, отчего в дело “временно” идут первые подвернувшиеся под руку веревки.

 Но, как известно, нет ничего более постоянного, чем временное, и даже на довольно дорогих лодках порой надолго приживаются либо разлохмаченные обрывки толстенных канатов, либо нечто подозрительно похожее на шнуры для развешивания белья. Между тем нормальные “морские” концы — это не только удобство, но и безопасность. 

Достаточно широкий их выбор в наши дни можно найти в каждом магазине, специализирующемся на “лодочных” аксессуарах — на любой вкус и кошелек. Чтобы сориентироваться во всем нынешнем многообразии тросов, для начала определим, какими они бывают.

Вот перечень основных характеристик, которые следует иметь в виду, выбирая трос для тех или иных целей:



1. Разрывная нагрузка. Этот показатель говорит о прочности конца и зависит от сечения троса, его “конструкции” — вида свива или переплетения, наличия или отсутствия оболочек, а также материала.

 По этому показателю трос всегда следует выбирать с запасом, но в случае со швартовами, а тем более со шкертами для крепления кранцев, данное правило в большинстве случаев соблюдается автоматически (см. следующий пункт).

 Кстати, в ряде случаев в таблицах каталогов наряду с разрывной нагрузкой приводится и так называемая рабочая прочность — нагрузка, которую можно прилагать длительное время, не рискуя повредить или порвать трос. Как правило, она примерно вшестеро меньше разрывной.



2. Сечение или диаметр — по просту говоря, толщина. От этого показателя зависит не только разрывная нагрузка, но и удобство использования троса, что особенно важно для швартовных концов, выбирать которые приходится голыми руками, причем нередко под значительной нагрузкой. 

Пусть и прочным, но слишком тонким тросом вы, скорее всего, порежете себе ладони, поэтому именно диаметр швартова является определяющим при выборе конца для подобных целей. В каталогах производителей тросов нередко имеются специальные таблицы, но проще всего воспользоваться несложной формулойD=L+4,гдеD—диаметр швартова, мм, L — длина лодки, м.

 Таким образом, для 6 метрового катера подойдет трос диаметром 10 мм, хотя, сказать по чести, пара миллиметров в ту или иную сторону особой роли не сыграет. Чем меньше лодка, тем больше у вас свободы при подборе троса, что называется, “на ощупь” — просто оценивая, как он ложится в руку.

 При этом толщина, определяемая по принципу удобства использования, с запасом обеспечивает и необходимую нагрузку на разрыв — с учетом не только сил ветра и течения, оказывающих влияние на стоящую у причала лодку, но и тяги мотора при маневрировании на швартовах (конечно, при разумном применении такого метода!).


3. Трение. Одни тросы довольно скользкие, другие — не очень. Для швартовных концов, которые обычно крепятся на утки или кнехты, этот показатель не столь важен, а вот при вязке некоторых узлов скользкий трос способен создать проблемы. Определяется этот показатель не только материалом и “конструкцией” троса, но и его жесткостью.

4. Жесткость. Жесткий трос сильнее сопротивляется попыткам его согнуть, стремясь распрямиться подобно пружине; мягкий можно согнуть в пальцах практически без образования “петельки ” (рис. 1).

 Кроме того, мягкий трос заметно проминается под пальцами, отчего больше площадь соприкосновения в узле и, соответственно, выше силы трения и надежность соединения.

5. Растяжимость и упругость. Тросы, которые практически не вытягиваются под нагрузкой, интересуют в первую очередь яхтсменов, которые применяют их в бегучем такелаже для точной настройки парусного вооружения.


 Швартовные и буксирные концы, наоборот, должны немного пружинить, ведь в ряде случаев им приходится играть роль амортизаторов, смягчающих толчки; в случае с концами для кранцев этот показатель абсолютно неважен.

6. Склонность к образованию калышек. Множественные петельки, которые сами собой образуются, например, при вытягивании конца из бухты — штука довольно неприятная. Чтобы избавиться от них, трос приходится раскручивать в противоположную сторону, на что уходят драгоценные секунды.

 Грешат этим недостатком в первую очередь жесткие витые тросы, которые мы для рассматриваемых целей не рекомендуем.

7. Удельный вес. Лучше, если он будет поменьше — хотя бы с той точки зрения, что бухта толстого троса и без того довольно увесиста. Но самое главное — это способность троса держаться на поверхности воды, что, к примеру, исключит риск намотать снасть на гребной винт при маневрах.




8. Конструкция. Бесчисленными разновидностями свивов и переплетений, во многом определяющих характеристики тросов, голову забивать не будем. Достаточно сказать, что концы бывают витые и плетеные, а также с оболочками и без.

Нередко встречаются и пустотелые тросы — грубо говоря, одна оболочка без сердечника. “Плетенки” обычно помягче, а одна две плетеные же оболочки не только улучшают этот показатель, но и заметно увеличивают силы трения.

Несколько особняком стоят плоские “ремни” — либо “монолитные ”, либо двойные в виде пустотелого “чулка”. Как правило, они отличаются великолепными разрывными характеристиками, но для швартовных нужд, а тем более для крепления кранцев, они все же мало удобны.

 Рекомендовать их можно в качестве якорных концов, тем более что значительную длину, требующуюся для таких целей, можно легко, компактно и эстетично упрятать в специальную катушку, словно магнитофонную ленту.

 Кстати, на плоские “ремни” рассчитаны и некоторые якорные электролебедки. Незаменимы они также в качестве крепежных строп, особенно в комплекте с механическими натяжными замками.


9. Материал. Сейчас нам в основном приходится иметь дело с синтетическими тросами из полипропилена, полиэстера, капрона, акрила, которых на современном рынке подавляющее большинство.  Классические растительные, впрочем, тоже окончательно не сошли со сцены.

Пусть они и несколько проигрывают  “синтетике” по прочности (что для небольшой лодки не столь критично), более тяжелы (поскольку активнее впитывают воду) и подвержены гниению, но зато мягче, не столь скользки и совсем не склонны со временем “дубеть” под нагрузкой — у большинства синтетических материалов приводящие к этому эффекту изменения происходят на молекулярном уровне.

10. Цена. Для многих этот показатель может оказаться определяющим. Действительно, современные тросы, особенно импортные, далеко не дешевы, хотя и при этом в каталогах можно найти модели одного и того же сечения, но с различающейся в разы ценой. Принцип при выборе здесь такой же, как и при любой покупке: не стоит платить за те качества, которые вам не понадобятся.

Скажем, нет абсолютно никакого смысла брать буквально “золотой” трос со сверхпрочным кевларовым сердечником только для того, чтобы вешать на него кранцы.
В общем, предлагаем вам наш собственный выбор, позволяющий, как нам представляется, получить необходимые качества по достаточно разумной цене.



Для швартовных концов рекомендуем использовать полипропиленовый трос крупного свободного переплетения вроде того, что показан на рис. 2 — мягкий, плавающий, хорошо амортизирующий рывки и практически не подверженный образованию калышек.

 Единственно, этот трос довольно скользкий, но, тем не менее, он уверенно держит не только на утках и кнехтах, но и, завязанный узлом, на обычных рымах, которыми по бедности оборудованы  многие отечественные марины. Да и цена подобного троса не запредельная.

Впрочем, можно найти вариант и подешевле — например, витой трос из полиэстера (рис. 3), хотя он потяжелее, пожестче и более склонен к образованию калышек. Да и амортизирующие свойства у него не ахти. Кроме того, такие тросы, несколько раз приняв значительную нагрузку, заметно “дубеют”.

А вот на шкертах для кранцев экономить не советуем (тем более что большой длины не понадобится) — вязать их приходится и за трубчатые релинги, и за поручни, и за леера, так что от узла требуется повышенная надежность, хотя нагрузки невелики. С гарантией обеспечит ее мягкий трос с хорошим трением — мы рекомендуем полиэстерный с плетеной оболочкой (рис. 4).

 Выбрать постарайтесь максимально мягкий как на изгиб, так и на сдавливание, а оболочка должна быть слегка ворсистой на ощупь. Что же касается толщины, то здесь принцип примерно тот же, что и со швартовами — удобство.



 Чем больше и, соответственно, тяжелее кранец, тем толще должен быть шкерт. Подобный мягкий трос в оболочке, кстати, вполне уместен и в качестве швартова — единственно, он недешев.

Как с ними обращаться.

Перед тем, как отправиться в магазин, стоит определить, какая длина троса того или иного типа вам нужна. Швартовных концов в идеале следует иметь как минимум четыре (исключение составляют лишь самые компактные катера и мотолодки) — два прижимных и два шпринга (рис. 5).

 Опять таки в идеальных условиях — в расчете на стоянку исключительно в цивильной марине, у причала с часто поставленными кнехтами или утками — минимальная длина прижимного конца может составлять примерно половину корпуса вашего судна, а шпринга — полторы.

 С одной стороны, короткие концы хороши тем, что меньше риск в них запутаться, а с другой, в каких - то иных условиях их может не хватить — например, если причальные приспособления расположены слишком далеко или когда надо попросту завязаться за дерево у необорудованного берега.



 В общем, исходить здесь надо из конкретных условий, которые вам примерно известны.
С кранцами проще, и определить длину шкерта можно примерно так: замерьте расстояние от уровня воды до наиболее высокой точки его возможного крепления и прибавьте как минимум полметра (рис. 6).

Полученные в магазине бухты нужно нарезать на куски необходимой длины. Вот вам еще один плюс синтетики — заделка концов, представляющая собой в случае с растительными тросами целую науку, легко и просто осуществляется при помощи обыкновенной зажигалки.

 Хотя и тут есть свои хитрости. Прежде чем разрезать трос (чем острее нож, тем аккуратней это у вас выйдет), обмотайте место разреза парой витков обыкновенного скотча, иначе некоторые концы, особенно витые, могут моментально разлохматиться (рис. 7).

 Если такое все же случилось, то воспрепятствовать дальнейшему развитию процесса можно при помощи узла восьмерки (рис. 8). Хорош этот узел, кстати, и в качестве стопорного.

Обмотанный липкой лентой конец  сохраняет первоначальную форму, и его можно оплавлять. Дело это не хитрое, но не забывайте о технике безопасности.
Расплавленный пластик может загореться, а горящие капли по закону подлости обычно попадают не куда - либо, а на ваши собственные брюки или ботинки, а то и в забытую жестянку с остатками растворителя.

 Толстые тросы требуют более длительного прогрева, и тут опасность может представлять собой сама газовая зажигалка, особенно дешевая пластмассовая. Если возиться с синтетическими тросами вам приходится часто, можно приобрести специальный терморезак, который и режет, и сразу заплавляет трос (рис. 9).



 По сути это обычная плазменная зажигалка, нагревающая стальное лезвие, однако стоит такое приспособление подороже культовой “Zippo”. Проплавить срез желательно поглубже — если прихватить лишь самый кончик, в процессе эксплуатации троса прядки могут рассыпаться.

 Пока расплавленный материал еще не остыл, концу троса желательно придать форму полусферы. В ряде  случаев это можно сделать просто пальцами, но, чтобы полностью исключить ожоги, лучше воспользоваться деревянным шпателем или любой плоской палочкой. 

При этом постарайтесь избежать наплывов, превращающих конец троса в нечто подобное шляпке гвоздя (рис. 10) — иначе при развязывании некоторых узлов они исполнят роль стопора.

 Когда все остынет, скотч можно удалить — все равно он рано или поздно отвалится сам собой. Удобно, когда один из концов швартова снабжен петлей — так называемым огоном. Увы, но сделать “ настоящий” огон методом сплеснивания даже на синтетическом тросе — дело долгое, муторное и требующее опыта. 

Терпеливых аккуратистов отсылаем к справочникам по такелажным работам, хотя далеко не факт, что огон, сделанный “точно по книжке”, будет отличаться высокой надежностью. Если вы никогда этим не занимались, лучше все таки обратиться к специалистам ближайшего яхт клуба (кстати, не исключено, что такие мастера найдутся и в магазине, где вы купили тросы).

Однако есть и еще один выход из положения — весьма прочный “временный” огон можно завязать на конце швартова буквально за несколько секунд. Узел, который нам для этого понадобится, крайне прост, но настолько эффективен и универсален, что заслужил прозвище “короля узлов”.

Официально именуется он “булинь”, но более известен как “беседочный”. При всей своей незамысловатости он надежно держит даже на скользких тросах, но и достаточно легко развязывается. Схема его настолько логична, что запоминается практически с первого же раза (рис.11).

 А настоящие спецы способны в считанные секунды завязать его прямо на себе, причем одной рукой, что с блеском продемонстрировал нам Павел Пастухов. Подобная незатягивающаяся (нескользящая) петля пригодится не раз — помимо изготовления огонов, булинем можно соединять отрезки троса, крепить конец на рымы и проушины и т.п. Кроме того, его можно применять в качестве элемента “гибридных” узлов.

Готовым швартовным концам нужно найти “походное” место на лодке, откуда их при необходимости можно быстро и легко достать — например, в рундуке. Поскольку брошенные как попало тросы имеют свойство совершенно непостижимым образом перепутываться между собой, их следует “очистить” или “скойлать” , т.е. смотать в аккуратные бухты.

Только, пожалуйста, не наматывайте их на локоть, словно бабушкину пряжу! Для начала, это просто не по - морскому, хотя не будем забывать, что подавляющее большинство морских традиций рождено практическим опытом, порой довольно печальным — в стародавние парусные времена любая веревка могла быть закреплена на чем нибудь подвижном, и неожиданный рывок при таком способе намотки в лучшем случае заканчивался вывихом руки, а в худшем — падением за борт.

 Но есть и еще одна причина — чем толще трос, тем больших размеров должна быть бухта. Особо мощные тросы вообще приходится укладывать большими кругами на палубе или на причале и только после этого увязывать.

Но большинство концов койлают на весу — последовательно укладывают петли одинакового размера на ладонь, а остаток трижды обматывают вокруг верхней части получившейся бухты (рис. 12).

 В принципе, можно и просто просунуть оставшийся “хвост” в верхнюю петлю, но более эстетичный результат получается, если при этом сложить его пополам, накинуть получившуюся петельку на “голову” бухты и обтянуть ее поверх намотки (рис. 13).

 Есть и еще один способ: если бухту при хранении планируется подвешивать не за петлю, а за свободный конец, его еще раз пропускают через дополнительную петельку и затягивают (рис. 14).

Артем Лисочкин.

Источник:  «Катера и Яхты»,  №198.


пятница, 29 июня 2012 г.

“Алекстар 18” Осенние эксперименты.




Впервые новый швертбот “Алекстар 18” класса “Микро” был представлен широкой публике на петербургской бот - шоу в июне 2000 г. Там же мы договорились с автором проекта конструктором Александром Тараненко о том, чтобы в ближайшее время провести совместные испытания этой лодки и результаты представить в одном из зимних номеров нашего журнала. А в тот раз ограничились общим представлением нового “микрика”

И вот за чередой летних командировок, редакционной текучки и многих, конечно же, неотложных дел наступило оговоренное “ближайшее” время — в конце октября, под первые морозы. И первая незадача: в назначенное воскресенье в заливе с утра не наблюдалось даже и малейшего дуновения ветра. Однако откладывать выход было некуда – не за горами зима. И тест прогулка состоялась.

Первое и самое общее впечатление — собственно от внешнего вида яхты. По заведенной год назад новомодной традиции “Алекстар” был окрашен необычным образом: в два цвета, границу наложения которых определить весьма трудно. Ощущение такое, что белобокая лодка на полном ходу зарылась носом в набежавшую желтую волну, и та разлилась по ней несмываемым солнечно желтым гелькоутом.

 Наверное, не каждый согласится с подобным дизайнерским решением. Однако нас это уже не шокирует. Тем более, что подобный окрас был замечен и на современных западных лодках, и даже в проектах предполагаемых участников кругосветки “The VOLVO RACE 2001”.


Яхта называлась “Лючия” (или по просту “Люся”), а принимали нас с Тараненко на ее борту владельцы яхты — Виталий и его супруга Светлана. Как выяснилось чуть позже, Виталий не был искушенным яхтсменом и приобрел себе лодку, находясь под впечатлением от нескольких парусных прогулок на яхтах своих приятелей.

 Он считает, что “Алекстар 18” для него оптимальна: лодка понятна, предсказуема, проста в управлении и, что немаловажно — с ней не происходит ничего страшного даже в случае совершения ошибок в действиях с парусами, такелажем и т.д. Одним словом — настоящий семейный “дейсейлер”.

 “А то, — говорит он, — бывая на яхте моих друзей, где экипаж почти десять человек, я даже не всегда мог понять, что происходит на палубе при работе с парусами — так много действий совершал каждый матрос. А на своей лодке я сам легко справляюсь”. 

Поначалу проверить его слова было тяжело, ведь ветер отсутствовал напрочь, а мы выходили в залив под мотором. Пятисильная “Хонда”, ровно и не громко урча (4 тактники и этим хороши) проталкивала нас мимо осенних береговых пейзажей. Мотор, так же, как и на “старшем” проекте “Алекстар 25”, закреплен на специальной площадке открытого транца.


Оказалось, Виталий, не рассчитывая на штиль, бензином не запасся, и теперь переживал, ведь мы шли “на остатках”. Тараненко успокоил нас: он договорился с экипажем яхты “МиниМакс”, и те должны были встречать “Лючию” в Лахте. На всякий случай связались с ними и попросили идти нам навстречу.

Пока выходили, было время осмотреться. А ведь лодка уже узнаваема. В том смысле, что по ее внешнему виду, по примененным дизайнерским приемам (не говоря уже об окраске) можно безошибочно угадать почерк ее конструктора.

 В носу, в специальной “ноздре” по правому борту — выдвижной бушприт. Рубка — точная копия надстройки “Алекстара 25”, может быть даже снятая “один в один” с той же матрицы.

По поводу обитаемости нового “дейсейлера” говорить еще рано, но хозяева яхты пока довольны: есть хотя и маленькое, но оборудованное всем необходимым помещение. Мы все четверо спустились в каюту. Светлана продемонстрировала, что и у плиты, и у мойки работать удобно.


 Так что в плавание она готова идти хоть завтра. Как утверждают очевидцы, за столом в этой каюте свободно умещалось пятеро взрослых, торжественно отмечавших первый выход лодки в море. 

Наше самое общее впечатление от интерьеров — также благоприятное, особенно можно отметить объем помещений (про такие лодки говорят — внутри она больше, чем снаружи) и просторные (для микротонника) койки, на которых свободно ложатся четыре взрослых человека. В каюте светло, не холодно и, несмотря на время года — не сыро (даже без дополнительного утеплителя и декоративной внутренней обшивки).

На задней стенке рубки разместились дисплеи приборов (по одному на каждом борту) и уточки стаксель шкотов. Вся проводка очень логична и, как и в случае с предыдущим проектом, разобрана по цветовой гамме снастей. А это, вне всяких сомнений, признак производственной культуры и уважительного отношения к потребителям — яхтсменам.

 На палубе нет ни одного барабана лебедки. “Может быть спрятаны внутри?” — в шутку заглядываю под палубу. “Да не нужны они здесь, — отвечает Тараненко. — Парусов то немного, в полтора два раза меньше, чем на “двадцать пятом”. Приятно удивил кокпит — практически свободный от снастей, просторный и, как принято сейчас говорить, эргономичный.


Прямо посередине его, в ДП закреплена стеклопластиковая балка (или, по выражению конструктора, “пенек”), служащая основанием для крепления балеринки (блока и стопора гика шкота).

 Александр Александрович пояснил, что размеры балки и кокпита согласованы и выбраны с таким расчетом, чтобы два взрослых человека могли свободно расположиться на ночлег прямо на палубе: в теплую погоду здесь спать гораздо приятнее, чем внутри.

 И тут же продемонстрировал открывающиеся перспективы, улегшись вдоль кокпита и обняв “пенек” — очень удобно! Кокпит заканчивается широким бридждеком по которому проложен погон каретки гика шкота, а под ним скрыта рулевая трапеция, связанная с двумя рулями.

 Собственно, усилие от румпеля передается на расположенные под небольшим углом к ДП баллерные коробки, в которые вставлены рули кинжального типа. Рули свободно ходят в вертикальном направлении и расклиниваются в коробках без дополнительных фиксаторов.

 При ударе о дно рули автоматически выдавливаются вверх.
Обращало на себя внимание также и современное крепление гика шкота и оттяжки к гику: все эти снасти проведены через блоки, которые крепятся на усиленных ремнях, опоясывающих гик, а не за фиксированы жестко на его теле. 


Преимущества такого крепления очевидны: нет сосредоточенных нагрузок на гике, в определенных пределах можно регулировать точку приложения усилий от гика шкота и оттяжки, вероятный (лишь теоретически) разрыв ремня не вызовет разрушений самого гика.

 Так устроена проводка на всех современных океанских “гонщиках” — от кругосветных 60 футовиков до макси катамаранов гонки “The RACE”. Нагрузки на такелаж там бешеные и применение кевларовых ремней вполне оправдано.

 В нашем случае можно, конечно, счесть данный ход пижонством — ну какие на “микрике” нагрузки! — но мы более склонны даже в этом видеть желание конструктора следовать современным тенденциям яхтостроения и его умение использовать широту кругозора при строительстве своих парусников.

Углепластиковая мачта на “Алекстаре 18”, так же, как и на “Алекстаре 25”, раскреплена при помощи штага и вант — без ахтерштага. Через полчаса мы встретились с “МиниМаксом” (тоже, кстати, весьма любопытная лодка с удлиненным до размеров четвертьтонника, переделанным из “Невы” корпусом и увеличенной до 35 м2 парусностью, теперь способная очень неплохо гоняться).

 Отсутствие ветра лишало нас возможности провести спарринг, поэтому мы попробовали выжать из ситуации хоть что то: решили устроить простые опыты по кренованию и дифферентованию лодки. С этой целью трое с “МиниМакса” высадились на “Лючию”, где компанию им составили Виталий и сам Александр Тараненко.


Попытки повлиять на продольную остойчивость испытуемой лодки дружным раскачиванием ни к чему сколько ни - будь опасному не привели: корма только  - только отрывалась от воды, вовсе не предвещая опасных погружений носа.

 Веселее пошло, когда те же 350 кг живой массы (при собственном весе швертбота в 450 кг)  переместились на борт. Каких либо точных оценок не производили, да и незачем — регламентирующие тесты швертбот прошел при регистрации.

 Просто смещались постепенно к кромке палубы, создавая кренящий момент и ожидая, когда, наконец, лодка перестанет сопротивляться опрокидыванию. 10 градусов, 20, 30, скоро 45 и ... — шустро перебирая конечностями команда устремляется вверх по накрененной палубе. Купания избежать удалось.

Когда отдышались, отсмеялись и обменялись впечатлениями, неожиданно подул ветер. Казалось бы — из ничего. Что ж, коль раздуло, можно и под парусами походить. Назначили маршрут для “прикидки” и стартовали. “Ветрочет” показывал что - то около 5 м/с на устойчивых порывах, так что нам не пришлось интенсивно откренивать “Лючию”.

 Два человека на боковой банке кокпита создавали вполне достаточный противовес усилию, возникающему на парусах (около 26 м2). Вообще же говоря, для эффективного откренивания лодки можно вывешиваться за борт (в кокпите для этой цели предусмотрены рымы, за которые цепляются стропы страховочных жилетов).

 Лодка оказалась чувствительной к даже небольшим перекладкам руля, словно мы имели дело не с крейсерским, а с олимпийским швертботом. Поэтому показать лучшие ходовые качества “Алекстара 18”, взявшись за румпель, вызвался сам Тараненко. Несмотря на это, на лавировке довольно много уступили “МиниМаксу”.


“Что то не так, — прокомментировал наш шкипер. — Раньше мы к ним ближе подбирались. Ну ничего, на фордаке отыграем”. Мы повернули, поставили геннакер. Стаксель пошел вниз. Несмотря на то, что разгонялась наша лодка удивительно быстро, “МиниМакс” продолжал отрываться.

 “Сейчас прибавим”, — прокомментировал Александр Александрович и нагнулся, чтобы вытянуть снасть, поднимающую шверт. С удивлением мы обнаружили, что тот был УЖЕ поднят! Хорошо же мы лавировали!

Спустившись вниз, мы зашли на второй круг, попробовали сделать элементарные замеры скоростей. Быстро набрали ход, привелись и добрались. К сожалению, добиться максимальной эффективности  работы стакселя не удавалось — погон стаксель - шкота на крыше рубки расположен слишком глубоко, парус оказывается закрытым.

 По словам конструктора, на последующих моделях этой серии он собирается сместить погон ближе к борту, что должно разрешить проблему. Кроме того, с “МиниМакса” заметили, что грот неэффективен в своей верхней части, которая отваливается под ветер.

 Вероятно, дело в слишком большой серповидности задней кромки или в недостаточной прочности второй латы. Может быть, этот вопрос решается простым усилением латы, которая будет лучше держать плоскую форму, не выгибаясь, как попало, по воле ветра. В лавировку (теперь уже с опущенным швертом) “Лючия” шла со скоростью 4 5 узлов (по лагу) при 35° к ветру.

 Лодку устойчиво приводит, так что, учитывая очень хорошую остойчивость и возможность эффективного откренивания, можно смело увеличивать площадь стакселя процентов на 20.

Обогнули верхний знак и прежде чем “ упасть” до бакштага, проверили ход в галфвинд. Все так же быстро набрали скорость — теперь разогнались почти до 7 узлов. И тут же перевалили за это значение, пойдя пополнее. Максимальный ход лодка показала на курсе 120°.

Под занавес наших коротких тестов ветер иссяк, и над заливом вновь воцарился штиль.
Под моторами мы сошлись с недавними соперниками, чтобы обменяться впечатлениями. По нашему общему мнению, “ Алекстар 18” получился удачной лодкой микро класса.

 И если предыдущий проект фирмы “КОМПАН Марин” при всех его достоинствах вызвал горячие споры яхтсменов в обеих столицах, то потребительская оценка нового швертбота — положительная. Теперь и скептики приглушили свою критику, лаконично характеризуя новый “ Алекстар”: действительно, хорошая лодка.

А. Петров.

Источник:  «Катера и Яхты»,  №174.


Related Posts Plugin for WordPress, Blogger...