Сэндвичевые конструкции

или Макдональдс современного судостроения

Оригинал: Core Materials: The Hamburger Helper of Boat Building, Reviewed in the Light of History
Автор: David Pascoe, Marine Surveyor
Перевод Сергея Баркалова


Исторический обзор

Стеклопластиковое судостроение своими корнями уходит в 30-е годы, поскольку первые лодки из армированного пластика, насколько мне известно, были изготовлены ГарВудом в 1936 году. И если бы не депрессия и вторая мировая война, стеклопластиковое судостроение началось бы уже в 40-х годах, но в силу исторических причин по настоящему оно начало развиваться самое раннее в 1960-м с первопроходцами стеклопластика - фирмами Bertram, Hatteras и Hinkley. Хотя во второй половине 50-х и существовали такие фирмы как Glastron и MFG, которые тысячами штамповали лодки из рубленого стекловолокна, в равной степени имевшие склонность разваливаться на куски. Они были просто фирмами, которые сумели воспользоваться новыми технологиями, чтобы заработать по быстрому денег и по этой причине я не буду выражать им благодарности. Все и тогда знали, что ни на что толковое этот материал не годен.

Работу же Bertram, H&H сразу признали как революцию в своей отрасли, и к 1970 году количество деревянных судов скатилось до ничтожной доли в общем объеме производства. Chris Craft, глава судостроительной индустрии, начал делать из стеклопластика элементы надстроек еще в 1959 году, а уже к 1965 году основной объем их продукции составлял стеклопластик. А когда на него переключился Chris Craft, за ним последовали все. Наступила эра волшебного стеклопластика и судостроение начало развиваться с космической скоростью. Не нужно стало выпиливать и собирать воедино несколько тысяч деревянных деталей. Требовалось только побросать кое-что в матрицу - и все! Лодка готова.

Ну, может и не совсем так, но вполне уместно по сравнению с процессом постройки деревянного судна. И при том, что при этом коренным образом снижались трудозатраты, стоимость материалов и оборудования сводила их на нет и цена стеклопластиковых лодок росла. Но никто не считал, что цены завышены, ведь речь шла о лодках, которые не гниют, которые не надо скоблить и красить каждый год. Нет, стеклопластик и в самом деле оказался волшебным материалом, каким остается и поныне, сорок лет спустя.




В судостроении ни к чему знания и опыт. На фото фирма пыталась изготовить сэндвичевый комингс мостика толщиной в полдюйма. Торец сэндвича остался не заделан, а только замазан гелькоатом. Почему фирма решила, что тут уместен сэндвич? Это еще один пример применения материалов без малейшего понимания их принципов. Чтобы еще ухудшить положение, они закрепили опоры вышки к точно такой же конструкции, как на фото и она рухнула. Школьник бы это сделал грамотней.

Куда более важным обстоятельством был уровень профессионализма рабочих, вовлеченных в процесс деревянного судостроения. Крайняя сложность изготовления деталей требовала очень квалифицированной рабочей силы. Люди, что строили те суда, не были какими-то там плотниками с молотком и гвоздями. Нет, это были столяры-краснодеревщики, а зачастую и старые работники деревянного авиастроения с огромным опытом за спиной. Поэтому ошибки в конструкции деревянных судов встречались крайне редко. Они знали все тонкости не только деревообработки, но также и технологии. Ситуация в стеклопластиковом судостроении в точности обратная.

Проблема стеклопластиковых судов состояла в том, что стоимость материалов продолжала непрерывно расти, в то время как рынок требовал более дешевые лодки. Разумеется, кто-то должен был уступить и этим "кем-то" не мог стать объем продаж,поскольку люди не могут себе позволить купить качественно изготовленную лодку. Чтобы судостроителю оставаться на плаву, ему нужно выпускать товар, который будет людям по карману. Пусть даже если это будет нечто непотребное вроде того, что когда-то выпускали Glastron и MFG. Люди ведь купят все что угодно, о чем они не имеют ни малейшего понятия.

Ранние технологии. В 1961 году никто не знал свойств стеклопластика, хотя какие-то работы велись на флоте уже сразу после войны - из него делали спасательные шлюпки. Даже сам Джон Ван Хобокен, главный конструктор Chris Craft, знал о нем мало и я даже могу сказать, откуда мне это известно. Мой отец купил 38-футовый Chris Craft Commander 1965-го года и когда мы сверлили у него в днище отверстие под датчик эхолота, толщина его оказалась миллиметров тридцать. Он был невероятно тяжелый. Но спустя всего четыре года та же модель имела уже такую толщину, что начались случаи поломки корпуса. Там, где раньше было миллиметров тридцать, теперь было всего шесть и они не выдерживали. Это длилось недолго, потому что после этого на фирме немного увеличили толщину стеклопластика.

Здесь мы имеем дело с тем, что сама продаваемая лодка выступает для разработчика как объект испытаний. И к несчастью, все это продолжается и теперь. Но в те годы с этим не было больших проблем, ведь цельный стеклопластик - довольно простая штука. Как плотник при отсутствии высшего образования может построить хороший дом, основываясь только на "знании" древесины, так и судостроитель может построить хорошую лодку на основании знаний, сколько материалов и в каком месте он должен применить. Но так продолжалось недолго, поскольку ситуация начала в корне меняться. И вместо того, чтобы применять несколько материалов с известными свойствами, число их начало расти в прогрессии.

Появился человек, занимавшийся продажей древесины бальзы, основатель фирмы Baltek. Бизнес его загибался, т.к. основной потребитель этой древесины - авиация, уже мало в ней нуждался и человек пытался найти новые рынки сбыта. Он наткнулся на только что образовавшуюся фирму Hatteras Yachts и этим было положено начало использованию бальзы в качестве заполнителя трехслойных конструкций. И по сей день большинство стеклопластиковых лодок несут в себе бальзу.

Необходимость в трехслойных конструкциях была сразу признана при их применении в больших плоских стеклопластиковых конструкциях, какими являются палубы и крыши рубок. Цельный стеклопластик оказывается слишком тяжел при применении его толщины, необходимой для изготовления жесткой палубы. Дело в том, что армированный пластик очень гибок при всей его прочности. При заформовывании бальзы торцевого распила между двумя слоями стеклопластика создается конструкция типа фермы, которая придает значительную жесткость большим плоским участкам. И это было отличным решением проблемы гибкости палубы за одним только "но". Бальза - это древесина и она впитывает огромное количество влаги. Но если конструкция выполнена грамотно и через заполнитель не проходит крепеж, то вода внутрь не попадет и такой проблемы не возникнет.

Идея хорошая, только есть один момент. Все судостроители это знали, но никто этому не следовал. Они шли и сверлили повсюду дырки в палубе и крыше, устанавливая оборудование. Затем вода попадала внутрь и спустя 10, 15 или 20 лет мы снова оказывались с хлипкой палубой, поскольку заполнитель, естественно, сгнил. Потом наступила пора использования бальзы для придания жесткости бортам, ведь судостроители понимали, что можно тем самым избавиться от части материала, явно сэкономив на тонком стеклопластике некоторую сумму. Кое-кто решил идти до конца и использовать бальзу для всего корпуса. Результат был катастрофичен. Нельзя применять бальзу под водой и при этом не догадываться, что она ею пропитается. Так, естественно, и происходило. Поэтому в судостроении установился закон: заполнитель только до ватерлинии.

Закон этот действовал, поскольку люди обычно не сверлят в бортах такое количество отверстий, как в палубе или рубке. Конечно, парочка всегда могла найтись, но для большой площади бальзового заполнителя это было не страшно. К тому же бальза выполняла роль шумоизоляции.

И тут наступила космическая эра. Расчеты показали, что вывод на орбиту каждого лишнего фунта обходится в миллион долларов, поэтому нужны новые легкие материалы. Технари из аэрокосмической промышленности сразу положили свой глаз на армированные пластики и начали с ними химичить. И чем больше они химичили, тем больше им это нравилось. Стекловолокно не обладало достаточной прочностью, но они были в курсе, что у Дюпона уже есть новое волокно под названием кевлар и большие работы ведутся с углеволокном.

В конце концов аэрокосмическая промышленность произвела революцию в области армированных пластиков, которые теперь стали называть "композитами". Они стали шлепать из них разнообразные сверхпрочные и очень легкие вещи и это, естественно, не могло не привлечь внимание судостроителей. Трехслойные конструкции находили все более широкое применение во внутреннем обустройстве в виде переборок и стен, особенно в коммерческой авиации. Судостроителей тоже интересовало применение этих материалов в своей области, но на этом пути их ждала пара больших препятствий. Во-первых, эти материалы были крайне дороги и во-вторых, для работы с ними не годилась дешевая неквалифицированная иммигрантская рабсила. Слишком сложен был процесс. Но естественно, никого это не остановило.

В силу своей высокой стоимости и необходимого уровня квалификации этим материалам не было (а может и не будет) места в судостроении, которое представляет собой довольно низкотехнологичный процесс с низким уровнем капиталовложений. Это вам не General Dynamics или Martin Marietta. Умные фирмы старались держаться от"хай-тека" подальше,не видя в нем ничего кроме неприятностей. Но множество мелких фирм,которые менее всего могли себе позволить это, ринулись туда,куда умные люди боялись совать нос. Так у нас появились лодки с пенным и сотовым заполнителем, которые неизбежно разваливались на куски по той простой причине, что о свойствах применяемых материалов ничего не было известно. А поскольку сами материалы имели такие причудливые названия - Дивинисел, Терманто, Айрекс, Кледжесел, что не стоило большого труда убедить публику, что второе пришествие мессии наконец состоялось.

Вслед за этим грянуло множество банкротств и за пенными заполнителями закрепилась дурная репутация. Была брошена тень на любые трехслойные конструкции, хотя люди и покупали лодки с бальзой внутри, не предполагая этого. При этом они говорили "Чтобы я купил лодку с сэндвичем - да никогда!" и не знали, что уже сделали это.

Экономическая ситуация продолжала оказывать сильное давление на судостроителей,заставляя их снижать расходы и повышать доходы. Спад 1989 года уничтожил свыше половины судостроительной отрасли в США и большинство оставшихся в живых пришли к выводу, что их лодки имеют слишком высокую себестоимость. За предшествующие 15 лет цены утроились, хотя инфляция в этой области составила 18 %. Лодка, стоившая $30K в 1972 году, в 1985 стоила уже $100K, а уровень продаж продолжал падать.




Графическая иллюстрация серьезного брака формования. То белое вещество представляет собой клейкую мастику, на которую возлагались надежды, что она приклеит заполнитель к стеклопластику. Как можете сами убедиться, этого не случилось. Заполнитель даже не вступил в контакт с клеем, а исполнители не имели никакой возможности это проверить. Процесс строительства этой яхты основывался на одних лишь догадках. Очень высокая цена расплаты для 60-футовой яхты.

Все мы знаем, что стоимость лодок никогда не снижалась, хотя это можно сказать и обо всем остальном. Факт остается фактом, но лодки делаются вручную и вне зависимости от стоимости материалов, на трудозатраты никак нельзя повлиять. В отличие от других отраслей, судостроение не поддается автоматизации. Тут нельзя объединиться в "большую тройку",как это сделали автомобилестроители (хотя многие пытались) и ни одному производителю никогда не удастся организовать автоматизированное производство. А вложившие в это огромные средства только жалели об этом, обнаружив себя по уши в долгах с неизбежным приходом очередного спада. Они не могли смириться с тем фактом, что строительство судов из стеклопластика - грязная работа, которую должны делать люди.

Все, что им оставалось делать - продолжать работы в направлении снижения стоимости материалов и трудозатрат, связанных с их применением. На практике это означало применение меньших количеств материалов с одновременным упрощением самого техпроцесса. Высокотехнологичные материалы и космические технологии в судостроении были преданы анафеме, поскольку вели к повышению стоимости и росту трудозатрат. А требовалось совсем обратное.

Технология играет равную роль как в производстве, так и в маркетинге продаваемого товара. Но в случае судостроения эта роль еще выше. Если вы наберете пачку буклетов с любой выставки лодок, то обнаружите, что основной упор там делается на "высокие технологии". Именно это хотят слышать люди, хоть и не понимают смысла этого. И трудно в чем-то обвинять продавцов. Покупатель это хотел - он это получил. По крайней мере у него создалось такое впечатление.

Конечно, многие фирмы так не поступали и на самом деле старались следовать представлениям людей о чудесах технологии. Конструкторам и строителям (большинству их) это понятно, но для нас все это черный ящик.

И с этого момента начинаются неприятности. Судостроение уже имело свое "чудо" под названием формованного стеклопластика. Подобно современной радиальной шине, он существует давным-давно и никому не удалось сколько-либо его улучшить, несмотря на агрессивную рекламу. Шины остаются неизменными уже свыше 30 лет и не претерпели значительных изменений. Несмотря на попытки рекламы убедить нас в обратном, сегодня шины ведут себя так, как и раньше. Срок службы у них остался тот же и при прокалывании они сдуваются. Но если подумать, то найдется множество вещей, которые уже нельзя улучшить. Они уже совершенны.

Сравним это с судостроением. Стали ли лодки лучше или надежнее в результате внедрения этих технологий? Нет, не стали. На деле они скорее деградируют ко временам MFG и Glastron. Одноразовые лодки. Поплавал десять лет и выбросил. Но народ не может себе позволить такую роскошь и темпы продаж опять начинают падать с угрожающей быстротой.




Хочется ли вам иметь лодку, изготовленную из этого материала? Я подобрал его на одной фирме, где из него делали сэндвичевые 8-метровые корпуса. Я обратил на это внимание, потому что он легко крошится одними пальцами.

Вчера и сегодня. Простой факт: материалы и методы, применяемые для строительства лодок в 1965 году, достаточно хороши, чтобы их применяли и сегодня. Технология 1965 года (если в ее отношении уместно это слово) годится для строительства хороших лодок и сейчас. Большинство судов до сих пор строится все из тех же основных материалов, хоть реклама и убеждает нас в ином. Главное отличие состоит в том, что этих материалов используется МЕНЬШЕ и вместо цельного стеклопластика применяются более дешевые материалы. А когда я говорю про технологию 1965 года, я подразумеваю именно цельный стеклопластик.

Когда же речь заходит о трехслойных конструкциях, то их сейчас применяют не для того, чтобы придать жесткость плоским конструкциям типа палубы, а чтобы заменить дорогой материал более дешевым. По существу, там, где раньше был сплошной стеклопластик, теперь находится воздух, потому что именно он составляет большую часть материала заполнителя. И с этим можно было бы смириться, если в итоге конструкция обладала бы повышенной прочностью.

Вместо этого их применяют как повод избавиться от шпангоутов и сделать лишенные опор пространства еще больше. Добавить шпангоут стоит денег, поэтому делаем сэндвич и выкидываем шпангоут. И в большинстве случаев конструкция получается еще более ослаблена. Самыми распространенными примерами являются борта и палуба. Типичное крейсерское судно начального уровня имеет трехслойную переднюю палубу, практически лишенную шпангоутов. Если на ней попрыгать, она ведет себя как трамплин. Вроде бы ничего особенного, да только когда при прыжке палуба прогибается, происходит отделение заполнителя от внешнего слоя стеклопластика. Трехслойная конструкция не должна прогибаться подобно мосту. И если все же ее согнуть, происходят очень нехорошие вещи. Это похоже на процесс обрушения моста. Точно такие же процессы происходят и в бортовых конструкциях.

Большинство небольших лодок не имеют пенного заполнителя, зато имеют материал типа Кормата (CoreMat). Он выглядит как тот губчатый материал, что находится на дне упаковки мясных продуктов. Это волокнистый материал, насквозь пронизанный мелкими отверстиями. Он был бы хорош, если бы не пара "но".




Обследование поврежденных ураганом лодок предоставляет отличную возможность не только оценить качество формования, но и поведение различных материалов при разрушающих нагрузках. Перед вами Grand Banks 46, разрушения которого были вызваны низким уровнем квалификации работников, нежели чем иным. В рамке слева виден образец применения материала типа CoreMat. Я ухватился за наружный слой и легко его оторвал - тут и во многих других местах.Прочность клеевого шва была НИКАКОЙ с обеих сторон сэндвича. В рамке справа виден ровинговый ламинат, не приклеенный АБСОЛЮТНО. Здесь ламинат состоит из одного ровинга, что является неправильным. Об этом можно судить по глянцевой поверхности. По всему корпусу присутствовали обширные области этого явления. Эта лодка не выдержала бы и половины того, что ей досталось.

Во-первых, он впитывает воду, как губка. У небольших лодок отродясь не было проблемы пузырения гелькоата до тех пор, пока не пришли материалы, подобные этому. Теперь их пучит как лодки тайваньского производства, сделанные из рубленого волокна. Во-вторых, очень тонкий заполнитель, подобный этому, не создает эффекта конструкции фермы, что должен делать настоящий заполнитель. Заполнитель увеличивает прочность за счет разнесения нагрузки между внутренним и наружным слоями стеклопластика. Представьте себе, что он выступает в качестве балок, а заполнитель - в роли опор.

Конструкция в точности похожа на ферму, поддерживающую крышу. Но только не в случае использования тонкого листа вроде этого. Итог этого - замена прочного материала на слабый.

Возьмите обычное круизное судно с применением такого рода материала в стенах рубки и покрасьте их в черный цвет. Оставьте под жарким южным солнцем на пару лет и понаблюдайте, что происходит. Проклятие! Они покоробились и растрескались. Хотите знать почему? Или же вы хотите знать, почему на фирме- изготовителе не знали, что такое произойдет? И вообще, было ли им до этого.

Да нет, они просто этого не знали, потому как в штате у них не было инженера по композитам. Материал для них придумали маркетологи, а на фирме были рады по уши, что удалось на этом сэкономить и теперь гордо называть это "хай-теком". А то, что произошло, называется тепловой деформацией. В каждой своей точке слоеная конструкция является жесткой, как, например, вокруг иллюминатора, закрепленного винтами. Но когда материал начинает расширяться, его удерживают рама и крепеж. Поэтому ничего другого ему не остается, кроме как коробиться и трескаться.




А вот еще одно фото нашего Грэнд Банкса, модель 89-го года, считающаяся многими лучшей в этом классе. То, что видно на снимке - это участок борта, где я подцепил участок треснувшего ламината и рванул его. Размеры участка - примерно 250 х 600. Между двумя слоями ровинга не было никакой адгезии. В центре видно, что пара волокон все же прилипла. Если у них такие проблемы с формованием цельного стеклопластика, можете себе представить ситуацию с сэндвичем. А вы еще спрашиваете, отчего пузырится гелькоат...

Палубы с пенным заполнителем. Пенопласт может показаться превосходной заменой бальзы, поскольку он не гниет. Но это вовсе не значит, что он не разрушается. А именно это с ним и происходит. Разными путями и способами. Проблема, которую я вижу в пенопластах, заключается в следующем: бальза есть бальза и она не имеет сотни различных составов. С бальзой вы точно знаете, как она себя поведет при конкретных условиях. Но с пенопластом все не так. Взгляните на его кусок и попытайтесь понять, что это такое. Не получается. Все, что можно - это нажать на него ногтем и определить его плотность и усилие сжатия. Или согнуть и сломать.

Мы многое знаем о пенопластах, поскольку часто видим их применение в упаковке и изоляции и знаем, что большинство из них представляют собой недолговечный материал. Если положить его на солнце, то спустя пару месяцев он просто исчезнет. То есть буквально испарится. Попробуйте вылить на него какой-нибудь растворитель. Возьмите из шкафа несколько банок с краской и обнаружите минимум одну, которая его растворяет. Положите на пол и наступите на него ногой - рассыпается легко. Поковыряйте ногтем - он крошится. Теперь попробуйте температуру. Всего лишь поднесите спичку и попробуйте поджечь. Горит хорошо. А теперь попробуйте произвести все эти действия с куском бальзы. Практически по всем параметрам бальза превосходит пенопласт. И даже когда речь заходит о биологической деградации (в смысле гниения), во многих случаях бальза и тут превосходит. Подобно тику, бальза содержит в себе токсин, который грибки не любят. И пока этот токсин не будет вымыт водой, бальза не загниет.

Еще одна проблема. Большинство применяемых в судостроении пенопластов имеют крайне низкую температуру теплового разрушения. Для обычного ПВХ-пенопласта она равна примерно 65 градусам (Ц). Это примерно та температура, которую имеет белая палуба под летним солнцем. А если поверхности добавить немного цвета, температура пойдет вверх. Я сам замерял температуру окрашенных в черный цвет поверхностей на лодках и она была 115 градусов (Ц). Вот почему можно увидеть лодки с заполнителем и с темной отделкой или темным гелькоатом, которые имеют клетчатую поверхность.

Тепловое разрушение необратимо. Все эти пенопласты при нагреве начинают тянуться и ползти, в результате чего конструкция теряет свою проектную прочность и может даже изменить форму. А температура теплового разрушения бальзы, кстати, равна 180 градусам.

Прочность на сдвиг: У большинства ПВХ-пенопластов он лежит в диапазоне от 40 до 60 пси. У бальзы - 400 пси. И больше тут добавить нечего.

Так почему же кому-то на этой планете все еще хочется применять подобные материалы? Но ответ заранее известен. Деньги. Вам хочется иметь лодку из такого материала? Или вы хотите иметь лодку из материала, свойства которого вам известны? Проблема, видите ли, заключается в том, что мы не знаем свойств пенопласта, который заформован в лодке. Мы только можем определить, что это он, и на этом все. Что это за один из бесконечных его видов, мы не знаем, а стало быть и не можем ничего сказать о его поведении. И хотя свойства материала выясняются в процессе эксплуатации, из-за десятков его разновидностей трудно вести какую-то статистику. Обследование таких судов вызывает у меня как минимум нервную дрожь, поскольку я не знаю, что там внутри.

Корпуса с пенным заполнителем. Как я уже говорил, пенопласт и бальза ведут себя различным образом в силу своих конструктивных особенностей. И у бальзы есть много положительных качеств, которыми пенопласт не обладает. К примеру, бальза благодаря торцевому распилу обладает способностью хорошо впитывать смолу клетками древесины и из-за капиллярного эффекта волокон клеевое соединение получается очень прочным. Ей не нужны специальные клеи, которых требуют многие (если не большинство) пенопластов. Все, что требуется от рабочего - вдавить ее в слой смолы и при достаточном ее количестве она даже не попытается отклеиться. Про пенопласты мы этого сказать не можем,поскольку они имеют крупнозернистую структуру и не втягивают смолу в ячейки, потому что ячейки круглые, а не трубчатые, как у бальзы. Соединение его со смолой оказывается неприемлемо слабым. поэтому приходится использовать густые пастообразные клеи, которые заполняют круглые ячейки немного лучше. И трудно понять, в чем же производитель находит тут выгоду, потому что трудозатраты при этом только возросли и рабочий теперь должен со всем этим мучиться, что тоже повышает стоимость. И все ради того, чтобы прилепить этот проклятый пенопласт, что весьма непросто. И как видно на фото рядом, не всегда это получается как задумано. Разве не было бы проще и дешевле просто положить еще несколько слоев стеклопластика?

Тут можно обвинять как небрежную работу так и сложность самого материала. Могло ли такое произойти с бальзой? Весьма маловероятно, поскольку при этом отсутствует дополнительный материал типа мастики. Сложность техпроцесса выступает на первый план, когда мы имеем дело с неквалифицированной низкооплачиваемой рабочей силой. Все это только повышает вероятность потенциальных ошибок, чего фирма должна избегать любой ценой. Цена одного бракованного судна может перечеркнуть экономию любого техпроцесса, сводя на нет все его выгоды.




Брак формования сложно показать на снимке, но в данном случае имеется яркий пример того, как это выглядит в жизни. Клетчатый рисунок представляет собой непроклей стеклоткани на крупном катере для спортивной рыбалки. В таком состоянии весь корпус - он неремонтопригоден. Причина заключается в отсутствии надзора за бригадой формования, которая нарушила техпроцесс.

Есть так называемый закон уменьшения прибылей. Он гласит, что вероятность ошибок возрастает пропорционально сложности операций. Особенно это касается квалификации рабочих по сравнению с автоматизированными устройствами. В отличие от человека машина не бывает рассеянной, неуравновешенной, она не может чего-то забыть. Люди же делают ошибки пропорционально сложности работы по рассеянности или просто потому, что им на это наплевать. Ситуация еще более обостряется тем, что большинство фирм не ведут (или крайне мало) надзора за самим процессом формования. Они не хотят платить зарплату человеку, в чьи обязанности входило бы стоять и следить за процессом. Поэтому при совершении брака он обычно проходит незамеченными.

Поскольку я постоянно твержу о недостатках "дорогих" лодок, давайте прикинем стоимость такого контроля. Скажем, будем платить человеку $30К в год. Со всеми отчислениями и соцстраховкой он обойдется тысяч в 40. И если он проконтролирует за год процесс формования 40 корпусов (а это очень много), это добавит по $1000 к стоимости каждой независимо от ее цены. И если оптовая цена лодки $15К, то это добавит к ее цене лишних 6.6%. Картина, надеюсь, ясна? Заплатите ли вы лишних процентов десять только за гарантию, что лодка ваша не развалится? Нет, конечно. И в этом и кроется причина того, что фирмы не имеют надзора, не имеют контроля качества, абсолютно ничего. Разумеется, есть человек, отвечающий за внешний вид лодки, за надежность же никто ответственности не несет.

Мы остановились на проблемах с пенным заполнителем, которые никогда не встречались в корпусах с бальзой. С их применением лодки не стали лучше, а скорее наоборот. Значит ли это, что пенопласты - никуда не годный материал? Пенопласты бывают разные, но наша проблема исходит из недостатка знаний, вызванным огромным количеством их разновидностей. Большинство судостроителей до сих пор применяют бальзу, а те, кто использует пенопласты, в основном применяют их в палубных конструкциях и надстройках. Самые известные применения пенных заполнителей связаны с небольшими фирмами, делающими лодки на заказ, где участие владельца и степень контроля очень высоки.

Должны ли корпуса иметь сэндвич ниже ватерлинии? Ни секунды не раздумывая, я говорю НЕТ. Ни с каким материалом. Слишком велик риск того, что из-за ошибки фирмы, владельца или при работах на лодке что-то произойдет. Все мы знаем, как трудно добиться того, чтобы не текла рубка, но уберечь от воды заполнитель ниже ватерлинии может оказаться просто невозможно. Как известно, стеклопластик и сам по себе обладает свойством впитывать воду без учета прочих факторов риска. Чтобы сделать все правильно, требуется крайняя степень ответственности, при том, что в конечном итоге это может быть сведено на нет одним невинным действием вроде заворачивания шурупа в стеклопластик где-либо в трюме.

Другая проблема трехслойного днища заключается в том, что невозможно просчитать и оценить нагрузки в конструкциях сложной формы. Это достаточно легко сделать в случае с плоской поверхностью, но измените ее контуры, введите коэффициент поправки на человеческие ошибки и все теоретические выгоды, которые могли бы быть при этом получены, теряются. А риск ошибок растет по экспоненте. И чем меньше размеры лодки, тем это соотношение больше, в силу масштабных и экономических факторов. Одно дело сделать трехслойную конструкцию на 110-футовом судне стоимостью 8 миллионов, совсем другое - для лодки стоимостью тысяч сто. Факт экономической нежизнеспособности небольших судов приводит к тому, что производитель начинает искать экономию, применяя недопустимые техпроцессы.


Чтобы возникло понимание того, как "высокотехнологичные" материалы и связанные с ними сложности приводят к проблемам, с которыми владельцу приходится иметь дело, приведу несколько выдержек из журнала "Composites Fabrication" за сентябрь 1998 года. Статья "Конфликт между косметикой и конструктивной прочностью стеклопластика" Роба Шофилда, конструктора. В статье упоминаются наиболее распространенные смолы DCPD.

В конце 80-х появилось большое количество трещин в конструкциях, выполненных из стеклопластика на смолах DCPD. Все это продолжается и поныне.

В конструкциях с применением смол DCPD обнаружилось большое количество расслоений и отделения шпангоутов с последующими исками к изготовителям.

Вторая проблема смол типа DCPD состоит в том, что трудно добиться вторичного клеевого соединения в случае выполнения накладок, вклеивания шпангоутов и возобновления прерванного процесса формования.

Пузырению, как правило подвержены смолы с наполнителями (гелькоаты), находящиеся в водяной среде.
Из другой статьи.

Заполнители на базе ПВХ-пенопластов имеют крайне низкую температуру теплового разрушения и конструкции с их применением не должны находиться на солнце. С жестким ПВХ ситуация несколько лучше (в судостроении применяются в основном именно они - Д.П.), но не намного... бальза в качестве термостойкого заполнителя служит лучше всего.

Это только миниатюрный образец технических проблем обычного судостроения, которые обсуждаются в журнале экспертами. Глядя на фото нашего Грэнд Банкса, понимаешь, что именно об этом идет речь в журнале. Разрушение клеевого соединения из-за усадки смолы. А вот еще выдержки из другого номера журнала
... технология материалов деградирует.

Рекламные буклеты подавляющего большинства этих материалов полны "информации", но важнейшие параметры зачастую отсутствуют.

Во многих случаях производители пытаются применять материалы, не имея данных об их свойствах. В таких случаях конструкция с их использованием основывается на научной догадке. Такой подход часто плохо заканчивается, давая материалу незаслуженную плохую репутацию.

Сравнительно хрупкие пенопласты вроде полиуретановых имеют короткий срок службы из-за усталостных деформаций.

Может быть не вполне очевидным эффект долговременной фильтрации воды и других жидкостей материалом заполнителя.


Все это говорит о том, что вы сильно рискуете, покупая лодку с заполнителем в корпусе, в то время как этого можно легко избежать, купив цельнопластиковую.

Описанная мной ситуация дает только общую картину. На деле же она еще хуже, поскольку новые материалы имеют все больше и больше разновидностей.

Бесконечное множество видов стеклоткани всего один тому пример. Тут главное в том, что любому захотевшему вникнуть во все эти тонкости достаточно закончить четыре курса университета и затем чего-то еще. А здесь мы имеем дело с людьми, которые строят лодки, не имея подобного образования. Как и многие из тех, кто их проектирует. Пора прекратить эти эксперименты с материалами, поскольку для перебора всех возможных комбинаций потребуется построить совершенно непосильное количество лодок.

После чтения всего этого вы будете удивлены, когда я вам скажу, что это был не научный труд на тему трехслойных конструкций, а скорее на тему применения материалов в процессе формования. Вам, вероятно, наплевать на проблемы производителей, но их нужно понимать, чтобы не оказаться владельцем такого типа лодки.

Но проблема кроется не в технологии, а скорее в ее применении. Где-то она годится, а где-то нет. Большинство проблем своими корнями лежат в человеческом факторе, как и в случае с цельным стеклопластиком. Факт, что очень большой процент дефектов стеклопластиковых судов (цельных и с заполнителем) имеют причиной качество формования, в силу его сложности и сопутствующих ошибок. Остальные объясняются ошибками в конструкции и подбором материалов, поскольку ошибки в конструкции являются причиной ее разрушения. Все это в конечном итоге означает, что судостроение - низкотехнологичное, но очень сложное дело и во избежание ошибок все здесь должно быть как можно проще.

Все, кто сталкивается сегодня с современной электроникой, знают, как усложнение часто лишает ее смысла. Простые вещи как правило лучше нежели сложные, хотя поначалу нечто с сотней кнопок на панели всегда нас привлекает. Приятно тыкать их по очереди пальцем. До тех пор, пока мы не обнаружим, что 84 из них нам только мешают. Уместность этого сравнения с судостроением не вполне очевидна до того момента, когда возникнет вопрос о подаче иска к изготовителям. Но мы вас предупредили и теперь этого произойти не должно.