Постройка корпуса с радиусной скулой из фанеры

Здесь описан вариант метода постройки корпуса с радиусной скулой из фанеры, разработанный Дадли Диксом для постройки его 38-футовой яхты, "BlackCat", в 1994/95. Этот проект был назван Didi 38. С тех пор появилось целое семейство - Didi 26, Didi 34, Mount Gay 30, потом Didi mini - для гонок МиниТрансат, а теперь Didi 40cr - комфортабельный крейсер. Все они подходят для судостроителя-любителя или профессионала и доступны как готовые планы..

Впечатления о гонке Кейптаун - Рио 2000, пройденной на Didi 38, в статье Д. Дикса - По горячим следам гонки.

Строительство Didi 38 на Байкале.

Didi 38 "Black Cat" уходит в гонку через Атлантику.

Морская фанера как материал для строительства уже занимала первое место по популярности среди судостроителей-любителей. Она была оставлена позади армоцементом, который, к счастью, не продержался первым номером надолго. Теперь большинство любителей покупает стеклопластиковые корпус и палубу для достройки, в то время как те, кто хочет строить на пустом месте - вообще выбирают сталь.

Большинство людей до сих пор считает, что с деревянными лодками гарантированы проблемы, связанные с гниением. Как-то проскользывает незамеченным то, что большинство деревянных яхт, которые они видят, являются довольно старыми, часто намного старше эры стеклопластика. Множество гораздо более новых лодок из стеклопластика находятся в худшем состоянии из-за осмоса, растрескивания декоративного слоя, или расслаивания.

Современные материалы

Современные эпоксидные смолы обеспечивают увеличение продолжительности жизни новой деревянной яхты. Они исключают проникновение влаги и очень эффективно предотвращают гниль, с получением гладкой и твердой поверхностью корпуса в результате, как у стеклопластиковых яхт. Большинство яхт, построенных из дерева, и находящихся сейчас на плаву, были построены прежде чем эпоксидные смолы были использованы в качестве морских покрытий. Вдумайтесь, как долго они смогут прослужить, если будут покрыты эпоксидными покрытиями при постройке.

Эффективность эпоксидных покрытий означает также, что больше нет необходимости в бронзовых или нержавеющих шурупах и винтах, при условии, что они надежно загерметизированы. Латунь не превратится в ломкую пористую медь, а оцинкованные гвозди не заржавеют, если соленая вода не сможет добраться к ним. Относительная важность этих креплений к тому же уменьшилась, потому что клеи, которые сегодня применяются, намного прочнее чем куски дерева, которые они скрепляют.

Didi 38 в круизном исполнении

Экономичная конструкция

Мой проект DIDI 38 был задуман, как путь для экономичной любительской постройки круглоскулого корпуса главным образом из фанерных листов и эпоксидной смолы. Мне не хотелось делать проект со скругленной скулой, как это было уже сделано в части моих проектов и у других дизайнеров. Я также не хотел резать листы фанеры на полосы и делать двухслойную диагональную обшивку. Здесь теряется смысл использования листового материала и проще использовать рейки. Альтернативный метод формования с единственным слоем полос фанеры, закрытых стеклопластиком, может затруднить отделку поверхности и сопровождается увеличением затрат труда, материалов и появлением лишнего веса.

Я начал с варианта с радиусной скулой, который я нашел успешным для стальных корпусов, и изменял его до тех пор, пока не получил форму, которая будет работать для более легкого, следовательно мелкосидящего, фанерного корпуса. Результат - корпус с единственной скулой постоянного радиуса от транца до области мачты и с далее к носу с прогрессивно уменьшающимся радиусом скулы. Радиусная часть занимает 1/3 поверхности корпуса. Это означает, что 2/3 корпуса могут быть обшиты относительно быстро, потому что здесь применяется листовая фанера. Полосы обшивки изменяются по ширине от узкого клина для днища в носу до несколько больше полного листа для верхних носовых панелей. Они вообще более широкие чем применяемые в граненых проектах, так что обрезков меньше. Радиус тоже не доставляет таких проблем, потому, что в самой широкой части составляет 1 м поверхности и требует минимальной подгонки.

Я буду очень краток в описании процесса постройки корпуса и палубы. Многие из основных процедур аналогичны другим методам постройки судов из фанеры, хотя форма корпуса, получающаяся в результате, может сильно отличаться.

Простота исполнения

Корпус построен на стрингерах по постоянным шпангоутам подобно изготовлению модели самолета из бальзы, что быстрее и легче , чем собирать корпус на временных рамках (лекалах). Контуры шпангоутов точно наносятся на фанеру, используя либо таблицу ординат, либо компьютерные файлы (CAD), или с более дорогих шаблонов в натуральную величину, затем вырезаются механической пилой. Могут быть использованы другие варианты, например, покупка предварительно размеченных или вырезанных контуров шпангоутов у стороннего поставщика или приобрести компютерный файл для лазерной резки переборок, в том случае, если такой сервис доступен.

Законченные переборки включают все вырезы для дверей, лючки для доступа и т.д, вырезы для стрингеров, киля и т.д и планок, для легкой сборки в последующем всего внутреннего интерьера.

Переборки устанавливаются точно по отвесу и горизонтальному уровню на опорах и крепятся к стапелю. Осевой шнур и отвес, а также шланговый уровень используются, чтобы получить их точную установку. После надежного крепления переборок к стапелю и дополнительной проверки правильности их положения, можно начинать установку продольных связей. Основное действие - соединение в ус коротких реек с использованием простого ручного рубанка. Это может быть сделано профессиональной дисковой пилой, что дает в конечном счете более чистый вид клеевого слоединения.

Увеличить

Увеличить

В это же время должен быть установлен форштевень, чтобы закрепить передние окончания продольных связей. Склееный из двух реек, он обрабатывается перед установкой дисковой пилой для грубого снятия малки. Фанерные кницы устанавливаются в пазы, вырезанные в древесине, чтобы связать килевой брус с форштевнем и транцем.

После окончательной подгонки форштевня и чистового снятия малки устанавливаются внутренние привальные брусья(стрингеры ширстрека), по диагонали поперек угла между корпусом и палубой. Они сначала грубо малкуются по обеим граням электрической пилой, чтобы уменьшить количество ручной подгонки. Предварительно обрезанные до требуемой длины, они - крепятся на шурупах и приклеиваются к форштевню и вставкам из твердого дерева на переборках и транце.

Киль, форштевень и стрингеры ширстрека окончательно подгоняются (рубанком снимается малка), чтобы сформировать плоскости для приклейки обшивки. В случаях киля и форштевня эти поверхности используются также для точной подгонки передних концов стрингеров, так что их нужно делать одновременно с установкой стрингеров.

Стрингеры вклеиваются в предварительно вырезанные пазы в форштевне, переборках и транце. Тангенциальные стрингеры(на стыке плоских участков и радиусных) - на 12мм тоньше чем другие, но установлены в пазах той же самой глубины. Это для того, чтобы добавить дублеры - 12 мм полосы фанеры шириной 100мм , которые используются, чтобы дать поверхность склеивания для пересечения между радиусными и листовыми секциями обшивки. Дублеры на плоскостях всех стрингеров, прилегающих к переборкам, усиливают пересечения и могут быть установлены до или после обшивки.

Ламинированные флоры быстрее сделать по месту, чем на полу мастерской. Склеиваемые пакеты реек прижаты к стрингерам и килю, с клеем нанесенным только между рейками. После отверждения флоры снимают для зачистки и окончательной подгонки перед установкой.

Распорные детали укрепляются затем между флорами, вместе с кильсоном. Вместе с килем они формируют силовой профиль, который распределяет нагрузку от балластного киля вперед и назад по корпусу.

Увеличить

Увеличить

Устройство интерьера во время или после постройки корпуса

Имеются два возможных пути, чтобы сделать внутренний интерьер. Можно сделать почти всю внутреннюю работу до обшивки корпуса, или вы можете оставить это на потом, и обустраивать интерьер после переворачивания корпуса. Я установил все койки, шкафчики носовой каюты, центрального салона и кормовых кают, диваны, кокпит задолго до обшивки корпуса, имногое из этого сделал даже прежде, чем были установлены стрингеры.

Преимущества этого метода в том, что легче приспособить детали интерьера с внешней стороны, чем с внутренней, несмотря на то, что рабочая поверхность снизу и потеки эпоксидной смолы после переворота корпуса окажутся на виду. Недостаток состоит в том, что некоторые части обшивки или кромки переборок со шкафчиками станут труднодоступными для последующего эпоксидного покрытия. Это может быть частично исправлено предварительным покрытием любых участков, где Вы можете увидеть проблемы.

Затем приходит время плоских участков обшивки, с соединением листов на ус вместо торцевого. Заусовка скорее требует большого времени, чем профессиональных навыков, однако может быть ускорена применением профессиональных инструментов.

Перед установкой листов, каждый из них должен быть подготовлен к соединению с радиусной частью обшивки. Для этого делается уступ 25мм шириной и глубиной, равной половине толщины обшивки, для наложения второго слоя радиусной части обшивки. Листы приклеивают ко всем поверхностям контакта, то есть к привальным брусьям, килю, стрингерам, тангенциальным стрингерам, переборкам и элементам интерьера.

Формирование радиусной скулы

Радиусная часть обшивки отформована из двух слоев фанеры от кормы до мачты, и из трех слоев оттуда к форштевню. Первый слой - приклеен к стрингерам и тангенциальным стрингерам между боковыми и днищевыми листами фанеры с последующим перекрытием соединения другим слоем (или другими слоями) для получения ступенчатого соединения.

Я экспериментировал с шириной полосы фанеры, чтобы использовать для радиусной обшивки и нашел, что полосы шириной от 250 до 300 мм наиболее удобны для работы в одиночку, и позволяют работать быстрее, чем более широкие. Это прежде всего из-за необходимости удерживать полосу точно на месте, пока она крепится. Два человека, работающие вместе, могут определить, что более широкие полосы будут для них удобны. Радиусная обшивка позволяет эффективно использовать материал потому,что только около 200 мм длины каждой полосы теряется в отходах.

Для крепления я использовал временные шурупы для первого слоя из-за проблемы сильного удара, испытываемого конструкцией, если Вы пробуете вбить гвоздь или скрепку в стрингер без поддержки с другой стороны. Последующие слои крепились временными скрепками и кое-где постоянными гвоздями. Два человека, работающие вместе, могут успешно использовать скрепки или гвозди и при установке первого слоя.

После завершения обшивки кормовая часть обрезается, чтобы придать ей окончательный вид, и делается вырез для руля. Обшивка в носовой части врезается в форштевень и торец закрывается накладкой.

Увеличить

Увеличить

Центральная полоса была спроектирована с фанерой в основании по всей длине подводной части с заменой убранной древесины фанерой с заусовкой стыков. Потом я вернулся назад к V-образной форме фанерного днища. Цель всего этого - получить поперечную связь в обшивке в области киля, чтобы связать две стороны обшивки вместе и устранить ослабление продольной связи.

После обработки шлифовальной шкуркой и заполнения отверстий от креплений корпус готов к покрытию эпоксидной смолой и любой отделке, которую Вы чувствуете необходимой. Мой корпус не был совершенен, но был настолько хорош, что понадобилось только подкрашивание в областях, где я был немного небрежен с шлифовальной машинкой. Такая завершающая отделка настолько хороша, что почти все принимают ее за стеклопластиковую лодку, хотя трудозатраты минимальны.

Альтернативный вариант может состоять в покрытии всего корпуса слоем стеклоткани, но я хочу подчеркнуть, что в целях эффективной защиты для этого должна быть использована эпоксидная, а не полиэфирная смола. В этом случае потребуется дополнительная шлифовка для получения гладкого корпуса, но твердость поверхности повысится для эффективного противодействия топлякам, при швартовке, и т. д.

Переворачивание корпуса

Переворачивание корпуса мы сделали праздником, потому что это - главная веха. Это было сделано с применением цепных талей, укрепленных на лесах рядом с корпусом. После того, как корпус был уложен на землю, а стапель разобран, корпус был поднят с одной стороны талями, и одновременно пододвигался в сторону лесов, до тех пор, пока не оказался рядом с ними. После это остается только постепенно опустить верхний край для завершения переворота. Вес корпуса составляет около 600кг на этой стадии, так что пара сильных парней может поочередно передвигать нос и корму и перемещать его в сторону.

Хочу предупредить - подготовьте чехол на корпус. Я уже доказал себе, что кухня погоды четко определяет время, когда я перевернул корпус. Каждый раз шел дождь на следующий день, и превращал мои корпуса в плавательные бассейны. На этот раз я был готов с чехлом и он был необходим.

Конструкция палубы

Палуба покрывается довольно быстро, потому что нет большого числа бимсов, каждый из которых нужно тщательно подогнать, устанавливить на надлежащем уровне и врезать в привальные брусья. Вместо этого стрингеры и карленгсы вставляются в пазы, предварительно вырезанные в переборках и автоматически дают требуемую форму и уровни. Ламинированнные бимсы необходимы в корму от сходного люка, чтобы поддержать полоз грота-шкота, (ламинируется на месте) и для рубки (ламинируются на шаблоне).

Носовая палуба и верх рубки сделаны из двух слоев 6 мм фанеры, склеенных вместе, все остальное покрыто 12 мм фанерой. Комингсы рубки делаются отдельно от палубы, с сиденьями, являющимися частью обшивки палубы. Это снова дает быстрое изготовление и простое решение, также как полезные емкости для ручек лебедки, бутербродов, солнцезащитного крема и т.д. Край палубы обрамлен полосой фанеры поверх привального бруса, представляя собой поперечную связь, чтобы скрепить обшивку корпуса и палубы вместе.

Увеличить

Увеличить

Интерьер

Внутренний интерьер моей яхты почти полностью сделан из 6mm фанеры, за исключением диванов, которые сделаны более прочно, так как они являются составной частью цистерн для воды и основы стола салона, в котором сделан топливный бак. Эта конструкция делалась достаточно прочной, чтобы использовать ее в море и в результате утечек из резервуаров после двух трансатлантических переходов не было.

Дополнительное увеличение прочности для круизов

Для желающих строить такое судно для круиза, внутренний интерьер может быть сделан из 9 мм фанеры и толщина обшивки корпуса может быть увеличена до 18мм для увеличения стойкости к повреждениям. Если это делается, лучше увеличивать толщину обшивки наружу, чем вовнутрь, тогда дополнительный вес конструкции будет компенсировать увеличенный объем подводной части, так что она не будет сидеть глубже, несмотря на большее водоизмещение.

Терпимость конструкции к непрофессионализму строителя

Принцип, которого я повсюду придерживался при проектировании, увеличение поверхности склеивания по сравнению со стандартными требованиями, при сокращении структурного веса, где это разумно. В результате конструкция более терпима к несовершенству строителя. Не имеет смысла сокращать вес и затем требовать высокий профессионализм строителя при сборке конструкции. Мое собственное мастерство иногда приятно удивляет меня, и в другие моменты действует на меня разочаровывающе. Я считаю себя любителем средней компетентности и не ожидаю большего от непрофессиональных покупателей моих проектов.

Этот общий подход включает другие аспекты, облегчающие работу для судостроителя-любителя и снижающие цену. Киль, имеющий набор из твердых пород дерева, навешен на транце с помощью пары нестандартных петель, которые могут быть изготовлены в гараже из обычной стали с последующим гальваническим покрытием. Мне сделали такие петли из нержавеющей стали в мастерской. Можно использовать также альтернативный вариант с рулевой системой, проходящей через корпус, для тех, кто не любит навешенный на транце руль.

Didi 38

Сделайте фальшкиль в вашем гараже

Фальшиль имеет форму "глубокая дельта" с бульбом, что позволяет опустить балласт как можно ниже. Передний край образован полосой, внутри проходит пара внутренних толстостенных труб, которые обеспечивают очень прочный набор для последующей обшивки. Трубы также упрощают приваривание обшивки к набору вместо обычных проблем подгонки и сварки кромок гибких внутренних поперечных полос. Этот киль - в пределах способностей компетентного любителя с опытом сварочных работ. Коробка фальшкиля была сделана в моем гараже без применения какого-либо оборудования для гибки металла. Свинцовый балласт мы расплавили в железном котле на открытом огне и залили в стальной кожух.

Впечатления о проекте

Моя яхта была спущена на воду и впервые подняла паруса в конце 1995. В течение трех месяцев она прошла почти 10000 миль, включая два трансатлантических перехода. Переход от Кейптауна до Рио-де-Жанейро с попутными ветрами заняло 21 день, с лучшим суточным переходом 240 миль и достигнутой скоростью 17 узлов, с экипажем 5 человек. Только одна яхта подобного размера обошла нас в гонке к Рио-де-Жанейро, это 38-футовый композитный тримаран. Самый маленький однокорпусник, который обошел нас на переходе - гоночная яхта класса IMS 42. Обратный переход был осуществлен вдвоем, в основном в условиях крепкого ветра и лавировки, в результате чего на этом этапе гонки одна яхта затонула и две потеряли мачты.

На следующий год мы участвовали в прибрежной круизной регате с двумя семейными парами и моей 9-летней дочерью в качестве команды. В широком диапазоне условий мы занимали призовые места в каждой гонке из серии. Моя Didi 38 доказала, что является быстрой, крепкой и радующей под парусами. Вы можете посмотреть на ее полярную диаграмму здесь.

Didi 38

Стоимость постройки

Стоимость материалов моего корпуса, палубы и внутренней отделки интерьера для 1994/95 составила 7000 долларов США. Это включает всю древесину, склеивающие составы, эпоксидные покрытия, внутреннюю и внешнюю окраску, крепления, стапель и все временные элементы конструкции и т.д, также как и налог на добавленную стоимость 14 %. Когда я говорю о внутренней отделке, это включает нормальное комфортабельное исполнение для яхты, без причудливых добавлений и излишних упрощений . Лишь изредка мне удавалось добиться скидок при покупке материалов лучше, чем среднему человеку с улицы, так что мои расклады по ценам должны быть справедливы.

Моя полная стоимость, включая рангоут и электронику составила приблизительно US$45000. Это деньги, потраченные на лодку.

Я долгое время считал, что сталь - самый дешевый материал для яхтенного судостроения , но длинным путем этого проекта доказал другое. Совсем невелики были, кроме того, расходы по шлифовке корпуса, так же как и у качественных металлических судов, так как фанерный лист в значительной степени не требует дополнительной обработки поверхности. Этот метод строительства едва ли может быть побежден в категориях "яхта больших размеров" или "более быстрая яхта" за те же деньги.

Быстрота постройки

Трудозатраты были необычно малы, иначе бы я не успел к гонке. От начала строительства до первого плавания она отняла приблизительно 3000 часов работы, в основном без посторонней помощи и в мое свободное время. От начала до конца она была сделана за 24 месяца.

Увеличить

Увеличить

Вы можете сделать это

Все мы жалуемся на растущую стоимость яхт, и пользуемся этим для оправдания того, что мы еще на берегу. Я построил мою первую килевую яхту в 1970-ом за общую стоимость, составляющую 40 % цены эквивалентной лодки, сделанной на верфи, без больших отличий от заводского проекта. Это доказывает практическую возможность постройки и спуска на воду собственного судна по разумной цене. Однако, не преуменьшайте полную стоимость с точки зоения времени и взятых на себя обязательств. Самострой не будет успешным без энергичных действий и полного посвящения себя проекту. После самостоятельной постройки трех больших яхт, я имею достаточный опыт, чтобы предупредить, что решение, нельзя принимать наспех.

С другой стороны, если у вас есть необходимая энергия, тогда пусть не вызывают у вас благоговения сложности постройки большой яхты. Каждый шаг по пути, от закупки первых досок до спуска на воду, логически осмысливается, затем осуществляется. Начав с этого, вы всегда будете ясно представлять, каков должен быть следующий шаг.

Поддержка проектировщика при постройке

Проектировщик с репутацией также должен быть под рукой, чтобы помочь вам, когда возникают сомнения в течение строительства. Цена проекта - не то место, где можно сократить затраты при постройке яхты, так как проектировщик в результате не может позволить себе предоставить время для сервиса поддержки. Перед закупкой удостоверьтесь, что ваш проектировщик обеспечивает поддержку при постройке, потому что мало кто из других проектировщиков будут готовы помогать вам, когда возникнут проблемы . Современные коммуникации теперь позволяют почти мгновенную связь с самыми далекими уголками планеты. Если проект, который вам понравился - от отдаленного проектировщика, он может обеспечивать вас оперативной поддержкой так же, как если бы он был в том же городе. Стоимость чертежей составит маленькую часть полной стоимости вашего судна. Если Вы покупаете только исходя из цены, чертежи могут стать самой дешевой частью дорогостоящей ошибки.

Didi 26 в трейлерном исполнении.

Варианты проектов

Проект Didi 34 появился как развитие проекта Didi 38 . Он использует те же самые основные идеи, что описаны выше.

3-ий проект, который завершает ряд - трейлерная яхта DIDI 26, в которой используются несколько отличающиеся методы, более подходящие для постройки яхт меньшего размера. Твердая древесина профиля киля заменена фанерой, которая вставляется в пазы на переборках для быстрой установки. Здесь, кроме того, для упрощения использован многоскулый способ формирования крыши рубки с использованием скрепок и клея.

Следующий проект в этом ряду - гоночная яхта по правилам Mount Gay 30. Здесь были использованы комбинации методов, примененных для крупных лодок серии и маленькой Didi 26, в результате у лодки прочный корпус, пригодный для океанских гонок и простая в изготовлении рубка по технологии скрепки-клей. Эти лодки были построены от Южной Америки до Восточной Европы.

Пятый дизайн - Didi Mini, в соответствии с правилами Mini 6.5 (Mini-Transat). Это конкурентоспособная гоночная машина, которую в состоянии построить судостроитель-любитель. Методы строительства подобны Didi 26, но она имеет постоянный плавниковый фальшкиль.

Проект Didi 38 постоянно получает добавления в виде новых вариантов фальшкилей, благодаря чему можно подобрать нужную минимальную осадку, парусного вооружения (круизный либо гоночный), появились удлиненные до 40 футов варианты. Последняя разработка - Didi 40cr - комфортабельный крейсер с измененной планировкой. Дикс предлагает сейчас этот проект как полную комплектную документацию, которая включает все версии Didi 38/40 со всеми существующими вариантами фальшкилей, парусного вооружения, интерьера и конструкции, для того, чтобы строитель смог выбрать самый подходящий вариант или комбинировать в процессе строительства.