Постройка моторной лодки "Касатка"

Проект фанерной моторной лодки с обводами типа "глубокое V".



Появление 30-сильного «Вихря» и перспективы выпуска отечественных подвесных моторов еще большей мощности заставляют конструкторов-судостроителей серьезно задумываться над тем, какие обводы должны иметь лодки для туризма, рассчитанные на такую мощность. Совершенно очевидно, что тривиальные «плоскодонки», многие годы господствовавшие у нас, полностью исчерпали свои возможности. Чтобы как-то приспособить под новые моторы, продлить их жизнь, делаются попытки (удачные и не очень) модернизировать устаревшие конструкции, например, установив на «Казанку» бортовые були. Однако ясно, что принципиальное решение проблемы таким образом получено быть не может.

Мы решили испытать обводы с увеличенной килеватостью днища, о мореходных качествах которых не раз писалось в сборнике. С этой целью и был разработан проект «Косатки» — не боящейся волны и достаточно быстроходной. Лодка построена и летом 1969 года прошла первые испытания с одним из опытных образцов нового мотора «Вихрь-30».

Итак, повышенная килеватость днища (17° на транце, как на большинстве зарубежных серийных лодок) — главная особенность обводов нашей «Косатки». Применены и скуловые брызгоотбойники, и продольные реданы, обязательные для лодок с подобными обводами. Брызгоотбойники идут по всей длине скулы — от форштевня до транца и предназначены для отсекания вырывающихся из-под днища струй воды от бортов.

Форштевень подрезан по плавной кривой и больше, чем у обычных мотолодок; благодаря этому уменьшается смоченная длина корпуса, особенно на волнении. При входе форштевня в волну лодка не зарыскивает в сторону, так как точка приложения боковой гидродинамической силы не так сильно смещается в нос, как при более крутом форштевне.




Еще одна важная особенность обводов — слом борта в кормовой части, образующий наклонный под 45° к ватерлинии участок близ транца. Назначение этого участка — обеспечить остойчивость сравнительно узкой лодки при крутых поворотах. При повороте наклонная часть борта входит в воду и действующая на него гидродинамическая сила препятствует чрезмерному крену и опрокидыванию лодки.

Притуплённый нос у палубы и выгнутая вверх линия борта — дань современной моде.

Размеры лодки приняты минимальными для экипажа четыре человека и с расчетом на то, чтобы корпус обшивался тремя листами фанеры по длине. Большая ширина при палубе необходима по условиям остойчивости; сравнительно узкое днище очень важно для уменьшения смоченной поверхности и снижения ударных перегрузок при ходе на волнении.

При испытаниях двух первых построенных «Косаток» выявилось, что лодка развивает наибольшую скорость при сосредоточении пассажиров и другой полезной нагрузки в носовой части. Поэтому в приводимых чертежах, в отличие от готовой лодки, все четыре сиденья расположены спинками друг к другу. Топливный бачок рекомендуется размещать под палубой в носу, а просторную кормовую часть кокпита использовать для размещения легкого походного снаряжения. В непогоду кокпит закрывается складным тентом на дюралевых трубчатых дугах.

Конструкция корпуса — типичная для мотолодок с фанерной обшивкой, но с учетом повышенной мощности подвесного мотора и того обстоятельства, что лодке придется ходить на волне. Мы решили ограничиться минимальным числом шпангоутов (всего шесть, включая транец), которое позволяло бы выдержать при постройке заданную теоретическим чертежом форму корпуса. Размеры поперечных сечений деталей шпангоутов, естественно, пришлось увеличить. Кстати, благодаря большей массе древесины Это обеспечит большую долговечность конструкции, чем на легких мотолодках с часто поставленными шпангоутами. Это тем более важно, что обычно при изготовлении набора используются наиболее доступные породы древесины— сосна, ель, кедр, которые обладают меньшей плотностью и быстрее «стареют», чем дуб или ясень. Для упрощения постройки топтимберсы в районе кокпита выполнены широкими, но без скуловых и бимсовых книц. В месте сосредоточения основной нагрузки— под сиденьями пассажиров, на шп. 3 установлен усиленный фанерный флор по высоте сидений. Это — существенная деталь конструкции: ведь здесь же действуют и наибольшие динамические силы при ударе о волну. Шпангоуты закреплены к килю и скуловым стрингерам при помощи угольников-коротышей на сквозных болтах.

Плоские поверхности фанерного днища дополнительно подкреплены двумя стрингерами на каждом борту, так что размеры свободных участков обшивки нигде не превышают 180X700 мм.

Конструкция транца допускает установку двух подвесных моторов общей мощностью до 50 л. с. и весом до 80 кг (например, два «Привета»), Сам транец, вырезанный из 7—10-миллиметровой бакелизированной фанеры, надежно раскреплен с днищем и палубой двумя жесткими, поставленными на стрингера фанерными кницами, одновременно являющимися стенками выгородки (рецесса) для подвесного мотора. Дополнительную жесткость транцу придают толстая доска под струбцины мотора, проходящая от борта до борта, дно рецесса и кницы, раскрепляющие транец к килю. Вся конструкция, собранная на шурупах и клею, хорошо воспринимает вибрацию при работе мотора и колебания упора гребного винта на волнении и при реверсе.

Ламинированный (из шести реек сечением 10x60) форштевень заканчивается у палубы небольшим носовым транцем — треугольной доской и раскрепляется со скуловыми и привальными брусьями брештуками.

Строить эту мотолодку, особенно под мощный подвесной мотор, мы советуем любителям, уже имеющим некоторый опыт. Хотя постройка ведется обычными методами, неоднократно описанными в сборнике, новичок может столкнуться с некоторыми трудностями, особенно при подгонке скуловых брусьев, брызгоотбойников и продольных реданов. Нижние поверхности брызгоотбойников и реданов должны быть горизонтальными, а острые кромки — идти по плавной кривой для обеспечения правильной их работы. При разметке шпангоутов на плазе необходимо сначала нанести положение точки скулы, затем по горизонтали внутрь от нее отложить ширину скулового брызгоотбойника, а по вертикали — его высоту (на шп. 1—3 боковая грань брызгоотбойника является продолжением поверхности борта). Концы этих взаимно перпендикулярных отрезков соединяются с точками киля и линии слома (или борта) и получается обвод шпангоута. Уступ брызгоотбойника на самих шпангоутных рамках делать не надо, так как он приклеивается поверх обшивки уже после сборки корпуса.

Таблица плазовых ординат дана по наружной обшивке, поэтому при вычерчивании шпангоутов нужно отложить внутрь от полученного обвода толщину днища (6 мм) и борта (4—5 мм). При разбивке корпуса на плазе размечается положение реданов, скуловых брусьев и днищевых стрингеров.



При сборке шпангоутных рамок нужно иметь в виду и такую особенность: теоретическая линия шп. 1, 2, 3 и 5 совпадает с кормовой кромкой флоров, а шп. 4 — с носовой. Вырезы для прохода киля и привальных брусьев делаются по плазу при сборке рамок, а для прохода стрингеров — по месту, после установки рамок на стапеле (сборка ведется в положении вверх килем). Для упрощения гибки скулового стрингера в носу его рекомендуется сострогать, уменьшив сечение в нос от шп. 2 до 18X30 на форштевне. Основной скуловой стрингер служит здесь для крепления только днищевой обшивки; для крепления нижней кромки бортовой обшивки ставится (по месту) дополнительный стрингер, который нужно приклеить с запрессовкой гвоздями к основному. Собирая транец, необходимо подмоторную доску 49 нарезать на топтимберсы 38 и проклепать ее вместе с ними и с транцем.

Для сборки корпуса можно пользоваться водостойкими клеями (например, ВИАМ-БЗ) или эпоксидной смолой ЭД-5. Листы обшивки из качественной авиационной фанеры лучше всего вырезать по шаблонам (толстый картон или плохая фанера), снятым непосредственно с уже собранного корпуса лодки. По длине листы обшивки заранее соединяют, состыковывая на клею и гвоздях на подкладке (внутри корпуса) из той же фанеры шириной 120 мм. В каждую кромку в шахматном порядке забивают по два ряда сапожных латунных гвоздей 2X15 мм, загибая концы гвоздей на подкладке. При некотором опыте можно склеить листы «на ус» при ширине скоса 80—100 мм.

В кормовых листах бортов точно по линии слома, положение которой намечается по шаблону с места, тонкой ножовкой делаются пропилы на длину 1,4 м. После установки этих листов на набор кромки у линии слома крепятся к бортовому стрингеру, а сам пропил шпаклюется клеем с опилками или заклеивается реечкой треугольного сечения.

От форштевня до шп. 3 нижняя кромка бортовой обшивки выпускается вниз для образования скулового брызгоотбойника. Лучше выпустить кромку с некоторым запасом, а затем причертить ее по гибкой рейке, плавно выводя линию скулы на шп. 3—4. Образовавшийся угловой промежуток между днищевой и бортовой обшивкой в носу заполняется рейкой 53, нижняя кромка которой прострагивается горизонтально. Если корпус оклеивается стеклопластиком, то этот заполнитель, скуловые накладки и реданы приклеиваются к днищу после оклеивания. В этом случае лучше пользоваться тем же связующим, которое использовалось при оклеивании стеклотканью, т. е. клеить смолой по смоле, либо клеем (ВИАМ-БЗ) по клею. Реданы рекомендуется дополнительно проклепать медными гвоздями насквозь — через обшивку к днищевым стрингерам, иначе при вибрации обшивки на волнении прочность одного клеевого соединения может оказаться недостаточной.

Для оклейки корпуса стеклопластиком в один слой необходимо 20 м стеклоткани АСТТ (б)Сг или СЭ и около 6 кг эпоксидной смолы ЭД-5. Вместо смолы можно использовать клей ВИАМ-БЗ, но только при условии применения тонкой редкой стеклоткани (стеклосетки СЭ): в этом случае прочность покрытия зависит от того, насколько хорошо клей проникнет через поры стеклоткани к деревянной обшивке, поскольку адгезия клея со стеклом недостаточно хорошая.

Буртики, комингсы и раскладку по транцу надо сделать из древесины твердых пород; закрепить их лучше на клею с запрессовкой гвоздями с расплющенной головкой (располагая такую головку вдоль волокон, ее легко утопить в древесине и сделать незаметной под лаком).

Пайолы на своей мотолодке мы сделали из 6-миллиметровой фанеры. В корму от шп. 3 пайол горизонтален и состоит из одного щита; в носу пришлось установить небольшие щиты в каждой шпации непосредственно по обшивке. Боковые стенки сидений закреплены к флору шп. 3.

В корме и в носу рекомендуется под палубой надежно закрепить плиты пенопласта, которые обеспечат лодке непотопляемость. Аварийная ситуация (наезд при плохой видимости на топляк, заливание гребнем волны в случае отказа мотора) всегда возможна, поэтому такая мера будет еще одной гарантией безопасности. Объем пенопласта должен составлять около 150 куб. дециметров.


Конструктивный чертеж корпуса моторной лодки "Касатка".
Сечения по шпангоутам.











При соблюдении размеров набора, указанных на чертежах, вес корпуса лодки составит около 130 кг (с алюминиевыми дельными вещами, стеклом, рулевым управлением и пайолами).

Проведенные испытания в основном подтвердили идеи, заложенные в проекте. С 30-сильным «Вихрем» и гребным винтом с диаметром и шагом по 300 мм «Косатка» развивает скорость 43 км/час с двумя людьми на борту и около 35 с четырьмя. Это, конечно, скорости меньшие, чем можно получить на аналогичных лодках с малой килеватостью днища. Несколько хуже и стартовые качества — с двумя людьми лодка выходит на режим глиссирования за 6—8 сек. Однако эти недостатки, по нашему мнению, компенсируются более высокими ходовыми качествами и комфортабельностью при плавании на волне. Речь идет не о крутой волне метровой высоты — для нее лодка просто мала, но на зыби и волне высотой 0,5—0,7 м на «Косатке» можно поддерживать более высокую скорость и идти с меньшими ударами и тряской, чем на плоскодонной «Казанке» или «Прогрессе».

Лодка устойчива при ходе на попутной волне благодаря тому, что килеватость в носу и корме почти одинакова и на корпусе создаются примерно равные гидродинамические силы, Напомним, что при широкой плоской корме догоняющая волна, особенно идущая под углом к курсу лодки, стремится приподнять корму и опрокинуть лодку, в то время как заостренные носовые образования глубоко погружаются в воду; при этом центр бокового сопротивления резко перемещается вперед, и лодка зарыскивает, уходит с курса. «Косатка» не имеет этих недостатков.

На стоянке «Косатка» сидит по скулу и производит впечатление валкой лодки, хотя для того, чтобы накренить ее до входа палубы в воду, на борт должны сесть два человека. На ходу же лодка очень остойчива. В случае крена начинают работать продольные реданы со стороны накрененного борта: так как они погружаются глубже и направляют поперечный поток воды под днищем вниз, на них создается большая подъемная сила, чем на реданах другого борта, которые направляют поток вверх. В случае же очень большого крена, например при резком повороте на полном ходу, гидродинамическая подъемная сила на наклонном участке борта у транца препятствует опрокидыванию лодки.

К достоинствам «Косатки» относится и сравнительно крутая циркуляция: на полном ходу с двумя пассажирами диаметр циркуляции составляет всего 15 м (три длины корпуса). Это также объясняется большой килеватостью днища и работой боковых граней продольных реданов. Вообще мы имели возможность наблюдать и оценить положительный эффект реданов, отсекающих водяные струи и брызги от днища лодки. Борта не забрызгиваются водой даже на зыби.

К сожалению, в прошедшую навигацию не удалось проверить, правильно ли выбрана длина реданов. Так как днище имеет почти постоянную килеватость от миделя до транца, резонно ожидать, что и в корме на реданах будет создаваться достаточной величины подъемная сила. А это очень важно, учитывая чувствительность «Косатки» к кормовой центровке и дифференту. Если продлить реданы до транца, то можно ожидать уменьшения угла атаки днища и, как следствие, улучшения стартовых свойств и некоторого повышения скорости. Кстати, на быстроходных гоночных катерах реданы в кормовой части днища обрывают как раз для того, чтобы уменьшить здесь подъемную силу и несколько увеличить ходовой дифферент, уменьшающий смоченную длину корпуса на высокой скорости (порядка 80—100 км/час). Кроме того, учитывается, что такие катера часто целиком выскакивают из воды и при входе кормовой частью днища в волну плоские поверхности реданов, если бы их здесь ставили, подвергались бы сильному удару.

Мы не склонны преувеличивать достоинства «Косатки», хотя в целом довольны лодкой. Ее постройку мы рассматриваем как эксперимент, позволивший оценить возможности глубокого V. Мы убеждены, что на более тяжелом катере с подобными же обводами удастся получить гораздо больший эффект. Такой катер уже сможет бороться с крупной волной, в значительно большей степени снижающей скорость, вызывающей большие динамические перегрузки в конструкции корпуса и ухудшающей условия пребывания пассажиров на катере.


Испытываются моторной лодки "Косатка" и мотора "Вихрь-30"

У нас было сразу две цели — испытать новый (еще не серийный) мотор и проверить корпус лодки, которая специально для него спроектирована. «Вихрь-30» — первый отечественный подвесной мотор мощностью 30 л. с. В этом номере его представляют сами конструкторы, а еще раньше (в Л» 17 сборника) уже рассказывалось об испытательном пробеге на «прогрессах» с новым «Вихрем» по маршруту Куйбышев— Ульяновск. Теперь нам хотелось не только проверить полученные во время этого пробега данные, но и посмотреть, как мотор будет вести себя, когда эксплуатировать его начнут не заводские специалисты-моторостроители, а рядовые потребители. Кроме того, наша «Косатка» (чертежи ее помещены выше) рассчитана на большую мореходность, чем «прогрессы»; следовательно, теперь мы имели возможность проверить мотор в более тяжелых условиях, чем те, что были на Куйбышевском водохранилище.

Испытания «на совместимость» «Вихря-30» и «Косатки» начались на Неве и в Финском заливе. Результаты оказались обнадеживающими. На спокойной воде лодка с нагрузкой два человека плюс бачок бензина показала скорость 43 км/час, т. е. примерно столько же, сколько «Прогресс». Однако в заливе — на полуметровой волне наша лодка уже оставляла «Прогресс» за кормой.

Мы выходили в залив и при волне до метра включительно. При ходе против волны «Косатка», срываясь на полной скорости с одного гребня, с размаху ударялась о другой, однако клиновидное дпшце демпфировало удары настолько, что они оказывались не опасными пи для прочности корпуса лодки, ни для настроения экипажа. На попутной волне лодка была устойчива на курсе и легко всходила на гребень.

«Косатка» с двумя человеками на борту легко буксировала лыжника, но выяснилось, что, во-первых, полные обороты па старте нужно давать как можно раньше (скорость лодка набирает медленнее, чем плоскодонка), а во-вторых — оба человека должны находиться на передней банке, иначе получается слишком большой дифферент на корму.

За время первых прикидок мы накатали примерно 800 километров. Мотор работал надежно. Единственное, что доставило нам хлопоты, это реверс. Однажды, при включении переднего хода в редукторе раздался треск. Мы испугались самого худшего — полетели шестерни! Неисправность оказалась, однако, менее значительной: шестерни вышли из зацепления из-за того, что ослабло крепление вертикальной тяги реверса. Все же потребовалось около часа работы .для устранения этой неполадки— пришлось снимать несколько деталей (валик привода заслонки карбюратора, бобины) п изощряться, чтобы затянуть гайку на конусном болте тяги реверса, расположенном в труднодоступном месте.

Впрочем, нам пришлось познакомиться п с другими недостатками, которые новый «Вихрь» унаследовал вместе с дейдвудом от 20-спльной модели. О них уже был разговор в нашем сборнике. Это нечеткая фиксация положения ручкн при переключении реверса, что является причиной неожиданного включения заднего хода вместо холостого. Это слабая защелка, плохо удерживающая мотор от откидывания при включении заднего хода. Наконец, сохранился и пресловутый «левый уклон» мотора, который, правда не причинял нам неудобств, так как лодка была оборудована штурвальным управлением. В серийных 30-сильных моторах эти недостатки должны быть устранены.

В то же время мы буквально наслаждались легким запуском как от электростартера, так и пусковым шнуром, стабильной работой системы зажигания. Все органы управления мотором были сосредоточены на пульте рулевого, который, не сходя с места, заводил мотор, управлял «газом» и реверсом и в случае необходимости мог останавливать мотор кнопкой «стоп».

Чтобы сделать окончательный вывод о «Вихре-30» и «Косатке», мы решили испытать их в плавании на Ладожско-Онежском бассейне. За шесть диен этого похода мы прошли около 1000 км по Неве, Ладожским каналам, Свири, выходили в Онежское озеро при волне высотой 1,2—1,5 м. Нам кажется, что в основном лодка оправдала возлагавшиеся на нее надежды. Средняя скорость на переходе составила более 30 км/час при нагрузке около 450 кг (2 человека, 100 кг бензина, аккумулятор, мотор, снаряжение). И это независимо от волны и ветра. В корпусе было сухо, вычерпывать приходилось только то, что попадало туда с неба. Ни через борт, ни сквозь обшивку «Косатка» воды не брала. Реданы хорошо отсекали воду н брызги от бортов, а слой стеклоткани на эпоксидной смоле надежно защищал фанерную обшивку.

Единственное, на что хочется обратить внимание всех, кто будет строить «Косатку» в расчете па дальние плавания, — ограниченность полезных площадей и объемов. Правда, в кокпите, защищенном тентом, достаточно места, чтобы оборудовать па ночь два-три спальных места, однако все остальное имущество при этом нам приходилось заталкивать в форпик или даже выносить на берег. Особенные неприятности доставлял бензин. У нас, кроме штатного бачка, была одна 25-литровая канистра н 60-литровая емкость (тот, кто плавал по рекам Северо-Запада, не упрекнет нас за лишние запасы), и вот каждый вечер этот бензосклад приходилось перебазировать на берег, так как под тентом из-за запаха бензина печем было дышать, не говоря уже о соображениях пожарной безопасности.

Какие могут быть даны рекомендации?

Во-первых, предусмотреть встроенные бензобаки литров на 60 под передним сиденьем; это, кстати, улучшит и центровку лодки.

Кроме того, если забор горючего сделать прямо из этих баков, отпадет необходимость в частых перезаправках штатного бачка. Ведь 20 литров «Вихрь-30» съедает за полтора часа работы!

Во-вторых, полезно оборудовать лодку небольшими регулируемыми транцевыми плитами, что позволит снизить ходовой дифферент, улучшить приемистость и увеличить скорость лодки при полной нагрузке и буксировке воднолыжника.

В-третьих, не лишне будет сделать внутреннюю зашивку бортов и оборудовать здесь ящики и полочки для походного снаряжения и запасов. Хранить парадную одежду советуем в полиэтиленовом мешке под кормовой банкой. Можно, конечно, еще кое-что придумать, чтобы сделать лодку более комфортабельной, но это уж дело индивидуального вкуса.

Наш поход явился неплохой проверкой для мотора в реальных условиях эксплуатации. «Вихрь» выдержал и плавание по отмелям, и удары о топляки, н длительные форсированные режимы работы. Иногда приходилось заправляться «случайным» бензином неизвестной марки. И все же после холодных туманных ночей нам почти всегда удавалось завести мотор с первой попытки. Единственной серьезной неполадкой, которая произошла у нас в дороге, был выход нз строя выносной катушки зажигания.

Наша лодка, выкрашенная белой эмалью, с ярко-красными надписями «Катера и яхты» по бортам, пользовалась на стоянках вниманием. Но несравненно больше любопытных собирал «Вихрь-30». Обычно первыми же вопросами были: «Когда такой мотор пойдет в продажу?» и «Сколько он будет стоить?». Ни о том, ни о другом ничего определенного мы сказать не могли, зато охотно демонстрировали собравшимся безотказный электрозапуск и называли технические характеристики нового «Вихря», который — мы еще раз в этом убедились — заслуживает высокой оценки.

И в заключение: для моторов «Вихрь-30» и более мощных, выпуск которых готовится нашей промышленностью, нужны прочные мореходные лодки, более крупные, чем «Косатка». Наша лодка была спроектирована и построена в порядке эксперимента. Нет смысла слепо копировать ее, особенно при серийной постройке, но мы считаем, что эксперимент удался, и в пользу обводов «глубокое V», о которых не раз сообщалось в сборнике, имеется еще один практический аргумент.

Катера и Яхты, 6, 1969 год (22)