Все о конструировании, в помощь конструктору,
советы бывалых, статьи для детского и взрослого творчества
Дата создания
сайта:
24/02/2013 Дата обновления главной страницы:
10.06.2015 13:40
Лодку, катер, яхту своими руками, советы и чертежи
Катер "Суперкосатка"
Основные данные
Длина - 5,2 м
Ширина наибольшая - 2,00 м
по скуле - 1,80 м
Высота борта на миделе - 0,90 м
Угол внешней килеватости днища натранце
- 17"
Водоизмещение при осадке по скулу(Г = 0,24 м)
- 0,75 м3
Пассажировместимость - 6 чел.
Вес катера порожнем:
вариант 2 с двумя моторами"Вихрь" - 390 кг
вариант 1 с двигателем "М-21" 480 кг
Скорость при полезной нагрузке 200 кг:
вариант 2 с двумя моторами "Вихрь"- 38 км/час
вариант 1 с двигателем 60 л. с. 43 км/час
В проекте "Суперкосатки" (рис. 232) развиты основные конструктивные
положения, проверенные на открытой моторной лодке "Косатка". В
частности, применены те же обводы типа "моногедрон" с повышенной
килеватостью днища (17° на транце), обеспечивающие глиссирование с
умеренными динамическими перегрузками на волне высотой до 1 м. Размеры
корпуса увеличены, с тем чтобы можно было установить стационарный
двигатель и оборудовать небольшую каюту. В то же время длина ограничена
5,2 м, чтобы не увеличивать чрезмерно вес корпуса и в результате
получить достаточно высокую скорость при установке двух подвесных
моторов мощностью по 20-30 л. с.
На основе этого проекта можно построить три варианта катера:
1) открытый прогулочный, оборудованный легким (матерчатым) откидным
тентом;
2) "дневной крейсер" с маленькой носовой каютой на две койки;
3) катер с увеличенной рубкой.
Конечно, в случае установки стационарного
двигателя кокпит каютного катера получится тесноватым. Однако, если
удастся использовать угловой редуктор или, что еще лучше, откидную
поворотную колонку, то четыре сиденья в нем разместятся без труда.
Экономию места в кокпите дает и закрытие двигателя звукоизолирующим
капотом, вместо выгораживания моторного отсека по всей ширине катера.
Для 3-го варианта (с увеличенной рубкой при стационарном двигателе)
выходом из положения может быть установка сдвижной рубки, примененной на
катере "Тайфун" конструкции Червинского (см. "Катера и яхты", № 4,
1965).
Номинальную скорость "Суперкосатка" будет развивать и на волне до 0,5 м,
не подвергаясьтяжелым ударам о воду; ее можно
уверенно эксплуатировать в водохранилищах и в прибрежной зоне моря при
ветре 5-6 баллов и на волне высотой 1-2 м, т. е. в таких условиях, когда
быстроходные на тихой воде катера с плоским днищем редко применяются. В
то же время при хорошем качестве постройки и правильном подборе гребного
винта "Суперкосатка" не уступит некоторым плоскодонным катерам и на
гладкой воде.
Рис. 232. Теоретический чертеж катера "Суперкосатка":
а - проекции "Бок" и "Полуширота" , б - проекция "Корпус".
Таблица 22Плазовые ординаты катера "Суперкосатка",
мм(размеры даны по наружной обшивке)
"Суперкосатка" не является просто увеличенной копией своего прототипа.
Некоторые изменения внесены в обводы корпуса. Прежде всего, уширена
палуба в носовой оконечности, что позволило увеличить развал борта в
носу для лучшего отражения брызг и встречной волны. Бортовым ветвям
шпангоутов придана небольшая вогнутость (конечно, для упрощения обшивки
корпуса фанерой топтимберсы могут быть выполнены и прямолинейными).
Чтобы разместить койки в носовой каюте, форштевень сделан более крутым.
Поскольку увеличенная ширина корпуса в достаточной мере обеспечивает
остойчивость, можно было отказаться от наклонных участков на бортах у
скулы в кормовой части. Три продольных редана, расположенные с каждого
борта, дотянуты до
транца; средний редан начинается на форштевне, два другихна 1-м шпангоуте.
При благоприятных обстоятельствах (небольшая нагрузка, хорошая отдача
мощности двигателей, высокое качество обшивки днища) катер может перейти
целиком на глиссирование на ближайших к скуле реданах. При этом за счет
уменьшения смоченной поверхности днища скорость катера возрастает.
Именно исходя из этого соображения расстояние от 3-го редана до скулы и
между 3-м и 2-м реданами сделано меньше, чем расстояние между 2-м и 1-м
реданами.
Несколько слов об особенностях разбивки теоретического чертежа (см. рис.
232). Обводы днищевых ветвей от 5-го шпангоута до транца строятся так
же, как это описано в проекте моторной лодки "Косатка". Наметив на плазе
по данным табл. 22 две точки линии скулы (ЛСк), необходимо через них
провести горизонтальную линию и на ней отложить внутрь корпуса ширину
брызгоотбойника В для данного шпангоута, также указанную в таблице.
Полученную точку линии брызгоотбойника (ЛБр) надо соединить прямой
линией с точкой линии киля (ЛК) на ОЛ; эта точка будет отстоять от ДП на
12,5 мм. Днищевые ветви 1-4-го шпангоутов имеют выпуклость, заданную на
чертеже, стрелка которой откладывается посередине расстояний между
точками линии брызгоотбойника ЛБр и линии киля ЛК-
Чертежи общего расположения варианта катера "дневной крейсер" с двумя
подвесными моторами представлены на рис. 233. Для обшивки предусмотрена
водостойкая фанера (для днища- 6 мм, для бортов - 5-6 мм). При установке
стационарных двигателей мощностью свыше 60 л. с. можно использовать
доски толщиной 12 мм на пазовых рейках. Семь шпангоутов и транец
собирают из сосновых брусков на кницах и флорах из фанеры толщиной 6 мм.
Кницы и флоры ставят на водостойком клею с обеих сторон шпангоута,
пространство между ними заполняют вставками-сухарями из брусков.
Корпуса вариантов катера различаются только набором палубы, конструкцией
транца и фундаментами под двигатель.
Конструктивный чертеж корпуса приведен на рис. 234.
Коротко о сборке отдельных узлов корпуса (рис. 235). Бортовые ветви 1-го
шпангоута вырезают из широких досок и при сборке "фанеруют" - оклеивают
с обеих сторон широкими флорами. Бимсовые кницы на 2-м шпангоуте (дет.
52) ставят по одной между шпангоутом и бимсом. Полубимсы (дет. 43) на
3-6-м шпангоутах крепят с одной стороны шпангоута заклепками диаметром
4-5 мм, так же как и бруски для опоры пайолов. Седьмой шпангоутсобирают с учетом того, что впоследствии в бортовых нишах у
транца придется устанавливать бензобаки.
Рис. 233. Общее расположение катера "Суперкосатка" - варианта
"дневного крейсера" с двумя подвесными моторами.1 - носовая утка; 2 - ветровое стекло; 3 - штурвал; 4 - коробка
дистанционного управления газом-реверсом;5 -
дуги складного тента (труба 22X2);6 -
складное полумягкое сиденье водителя;7 -
подпалубная ниша -. полка для мелких пред-йеШ1 5 - рундук-си-денье с
открывающейся верхней крышкой; 9 - тент; 10 - топливный бак на 55 л; 11
- кормовой рым-утка; 12 - подвесной мотор; 13 - горловина топливного
бака; 14 - утка; 15 - койка; 16 - полка; 17 - киповая планка; 18 -
бортовой отличительный огонь; 19 - крышка люка; 20 - ручка; 21 -i
складное полумягкое сиденье пассажира.
Конструкция транца, прочность и жесткость которого проверена на "Косатке"
при работе двух моторов суммарной мощностью 50 л. е., сохранена.
Подмоторная доска надежно соединена с обвязкой транца при помощи
фанерных книц. Жесткость конструкции обеспечивается продольными стенками
подмоторной ниши и кницей на киле. Обшивку транца можно вырезать из
8-миллиметровой (или склеить из двух слоев 4-миллиметровой)
бакелизированной фанеры.
Форштевень гнутоклеенной конструкции набирается из восьми реек. Верхнюю
трапециевидную доску тоже лучше склеить из двух-трех досок: это
гарантирует ее от растрескивания и деформаций в процессе эксплуатации
катера. Внешний слой желательно сделать из дуба или ясеня.
Сборку корпуса осуществляют вверх килем. Скуловой брус склеивают на
месте из двух реек по толщине: так его легче изогнуть в носовой части.
Днищевые стрингеры должны совмещаться с продольными реданами, поэтому
размечать вырезы для прохода стрингеров в шпангоутах нужно строго по
данным таблицы плазовых ординат (см. табл. 22). Кромка стрингера,
обращенная к борту, должна совпадать с теоретической линией
(вертикальной кромкой) редана.
После установки продольного набора можно приступать к обшивке корпуса. В
отступление от общепринятого порядка ее начинают с днища (обычно сначала
обшивают борта), для того чтобы можно было на скуле получить широкий
брызгоотбойник. После окончательной подгонки и крепления днищевых листов
к скуловому стрингеру, на обшивку на клею и шурупах ставят накладку
брызгоотбойника,
кромка которого малкуется до плотгего прилегания бортовых листов. Чтобы
упростить работу по подтягиванию обшивки к набору в носовой части
корпуса, листы фанеры лучше выкраивать таким образом, чтобы наружные
слои ее располагались по диагонали, а не вдоль судна.
Когда обшивка будет полностью прикреплена к набору, корпус надо будет
оклеить стеклотканью: днище - в два-три, борта - в один-два слоя. Затем
на днище размечают места установки реданов и приклеивают их тем же
связующим, которое было применено при оклейке корпуса, и проклепывают с
днищевыми стрингерами медными заклепками диаметром 2-3 мм в шахматном
порядке. Шурупы, особенно стальные, для этого соединения не
рекомендуются, так как при сильных ударах о волну их может вырвать из
древесины. Сверху реданы желательно оклеить в один-два слоя узкими
полосами из тонкой стеклоткани (стеклосетки СЭ).
Снаружи от ударов борта защищают буртиками (наружными привальными
брусьями) и отбойными брусьями, киль и форштевень - фальшкилем или
металлической полосой-оковкой.
Корпус "Суперкосатки" с обшивкой из досок (рис. 236) на пазовых рейках
неизбежно получается тяжелее фанерного; только поэтому дощатая
конструкция не рекомендуется для варианта с подвесными моторами "Вихрь".
Конструкция набора при дощатой обшивке в основном та же, что и при
фанерной. Не изменяется и количество шпангоутов. Благодаря использованию
пазовых реек, связывающих смежные поясья обшивки по кромкам, можно
применять сравнительно тонкие доски (на днище - 12 мм, на бортах - 10-11
мм) и совершенно отказаться от установки днищевых и бортовых стрингеров.
Продольные реданы можно приклепывать непосредственно к доскам обшивки
(медными заклепками).
Теперь коснемся оборудования катера. В носовой каюте "дневного крейсера"
(см. рис. 233) устанавливают легкий настил для коек, пространство под
которым между 1-м и 3-м шпангоутами можно использовать для хранения
запасов, не боящихся влаги (например, консервов, бачка с питьевой
водой). Не лишне изготовить щиток, которым можно будет закрывать на ночь
вырез между койками, чтобы превратить их в широкую лежанку. На бортах
между 1-м и 2-м шпангоутами закрепляют сетки для хранения береговой
одежды, а на переборке - крючки.
Крышку люка рекомендуется сделать из плексигласа, тогда она будет
одновременно служить и иллюминатором. Можно врезать иллюминаторы и в
бортовые комингсы рубки или в один из трех щитков, которые вдвигаются в
пазы на переборке. В этих щитках во всех случаях надо сделать жалюзи для
вентиляции каюты (см. рис. 227).
Рис. 235. Сечения по шпангоутам.
1-42 - см. рис. 234; 43 - полубимс 22X110X210 на 3 -6-м
шпангоутах; 44 - топтимберс 22X 60; 45 - скуловая кница (фанера, 6=6, с
обеих сторон шпангоута); 46 - угольник 3X 40X 40, / = 50, для крепления
киля и скуловых стрингеров к шпангоутам); 47 - флортимберс 22X 60; 48 -
флор (фанера, 6 = 6, с обеих сторон шпангоута); 49 - продольные реданы
(заготовка 25Х 50); 50 - днищевая обшивка, 6 = 8 (при оклейке
тремя-четырьмя слоями стеклопластика допускается б = 6); 51 - накладка
брызгоотбойника (набирается из отдельных реек на клею;); 52 - бимсовая
кница, 6 = 6+8; 53 - буртик (дуб, ясень; заготовка 30X30); 54 - опора
пайола 28X 40; 55 - стойка 28X40; 56 - бимс 22Х 150 1-го и 2-го
шпангоутов; 57 - заполнитель флора, 6 = 22 (для всех шпангоутов); 53 -
переборка, в = 4-5-5; 59 - бимс 20X 40; 60 - стойка 15X 35X900; 61 -
ребро 25X 35X 550 (трапециевидное сечение); 62 - брусок банки 22X 35; 63
- комингс 22X 130X 540; 64 - полоса 2 X 52 X 250 (латунь,
алюминий); 65 - наличник двери, образующий паз для задвижки щитков,
12X 55X1200; 66 - фанеровка, 6 = 4+6 (с обеих сторон); 67 - рейка 22X
35X 480; 68 - топтимберс 22Х 150X 950; 69 - кницы, 6 = 6; 70 '- полубимс
22X50X320; 71 - бимс 22X 60; 72 - брусок 22X 35X 1250; 73 - стойка 22X
35X 550; 74 - переборка, 6 =5+6; 75 - подмоторная доска ЗОХ 130Х X 1800;
76 - раскладка 8X 38X 550 (дуб, ясень); 77 - транец, 6 = 7+8; 78 -
стойка 40X 40; 79 - стойка 25X 70X 550.
Рис. 236. Конструкция корпуса с обшивкой из досок. 1 - фальшкиль
30X25; 2 - киль 28Х 100; 3 - обшивка днища (доска 12Х 120); 4 - пазовые
рейки 10X35; 5 - скуловой стрингер 30X60 (из двух реек длиной по 15 мм);
6 - доска обшивки борта 10Х 120; 7 - привальный брус 22X40; 8 - буртик
трапециевидного сечения (заготовка 30X 30); 9 - настил палубы из досок
12Х 120 (покрыть парусиной под буртик 8 и комингс 11); 10 - карленгс 28X
40; 11 - комингс 8X80; 12 - топтимберс 22X60; 13 - скуловая кница из
фанеры, б = 5 -f-6 (с двух сторон); 14 - угольник-коротыш 3X40X40; 15 -
флортимберс 22X60; 16 - флор (фанера, 6 = 6, или доска, Ь = 22, с одной
стороны). Основные крепления. Днищевая обшивка к килю, бортовая к
скуловому стрингеру крепятся на медных гвоздях-заклепках 0 2,5; обшивка
к пазовым рейкам - на заклепках с шагом 75 по кромкам обоих смежных
поясьев; обшивка днища к скуловому стрингеру - на шурупах 4X40 с шагом
40 - 50; пазовые рейки к шпангоутам - шурупами 5Х 50 по одному в рейку;
киль, скуловой стрингер и внутренний привальный брус к шпангоутам -
болтами М6Х40 через угольник-коротыш.
В кокпите устанавливают два складных полумягких сиденья. Сиденье
водителя нужно прикрепить к борту на прочных петлях таким образом, чтобы
оно опускалось вниз (к борту), когда в нем не будет необходимости. В
рабочем положении сиденье должно опираться на откидные ножки из
дюралевых трубок, которые при складывании сиденья поджимались бы к его
нижней поверхности. Спинку устраивают на шарнирах, чтобы ее можно было
откинуть вперед вдоль борта. Делается это для того, чтобы сложенное
сиденье не мешало водителю управлять катером стоя.
В кормовой части кокпита оборудуют два невысоких рундучка, которые
служат продольными банками. В одном из рундучков можно разместить
портативный камбуз, посуду и прочую утварь, другой использовать для
хранения спасательных приборов, непромокаемой одежды и спальных мешков.
По бортам нетрудно сделать небольшие подпалубные полочки для хранения
мелких предметов, которые должны быть всегда под рукой.
Бортовые ниши у подмоторного ящика (рецесса) используют для размещения
бензобаков. Емкость каждого из них получается около 55 л. Этого
достаточно для непрерывного хода на полных оборотах моторов "Вихрь"
примерно в течение 5 час. Бензобаки следует надежно прикрепить к набору
корпуса. Заливную горловину с резьбовой пробкой и воздушную трубку
необходимо вывести на палубу,
чтобы исключить возможность попадания горючего, разливающегося при
заправке, в катер. В случае необходимости иметь дополнительный запас
топлива, под пайолами кокпита между 5-м и 6-м шпангоутами могут быть
размещены два плоских бака емкостью около 40 л.
Ветровое стекло вырезают из органического стекла толщиной 6-8 мм.
Жесткое обрамление изготовляют из дюралевого угольника 20x20x2,5 мм или
из латунной полосы. К верхней кромке рамки приделывают штырьки или
крючки для крепления носового края откидного съемного тента.
Рассмотренный вариант "Суперкосатки" - "дневного крейсера" с низкой (1,1
м) и короткой рубкой-убежищем может не подойти любителям, плавающим в
районах, где большую часть времени приходится проводить в каюте или под
тентом. Конструкция корпуса "Суперкосатки" с увеличенной рубкой (рис.
237) позволяет оборудовать в ней и более просторную, удобную каюту, в
которой можно разместить койки нормальной длины, платяной шкаф, складной
столик.Длина каюты увеличивается на 0,6 м за счет перемещения кормовой
переборки на шпацию в корму - на 5-й шпангоут. Рекомендуемые размеры
увеличенной рубки, при которых она еще не портит внешний вид катера,
указаны на рисунке.
Погибь крыши не должна быть слишком большой: сравнительно плоская крыша
лучше сочетается с плоскими, угловатыми формами рубки. Накладка из доски
толщиной 15-20 мм на верхней кромке комингса выполняет декоративную роль
- получающийся выступ скрадывает высоту рубки. Узел соединения рубки с
палубой выполняется так же, как и в первом варианте.
Кокпит при сохранении моторного рецесса (речь идет о варианте с
подвесными моторами) получится очень небольшим, самое неприятное, что
длина его будет уже недостаточной для дополнительного размещения в нем
на ночлег двух человек. Выход может быть найден в установке на транце
кронштейна для подвесных моторов. Вес обоих моторов составляет около 100
кг, поэтому, вынося их на кронштейн, необходимо позаботиться о
перемещении вперед центра тяжести катера во избежание слишком кормовой
центровки. В частности, следует основные топливные баки расположить под
пайолами в шпации 5-6-го шпангоутов, а наиболее тяжелые предметы
снаряжения и запасы продуктов разместить в носовой части каюты. Выход
судна на режим глиссирования облегчают и регулируемые транцевые плиты
(рис.238). Угол атаки этих плит (отклонение вниз от плоскостей днища)
устанавливается в зависимости от нагрузки катера и вида ее
распределения: чем больше нагрузка катера и чем дальше в корму
расположен центр тяжести, тем больший угол атаки придают плите.
Оптимальное отклонение плит определяют уже опытным путем, при испытаниях
катера, но нужно отметить, что максимальный угол атаки обычно не
превышает 5°.
Рис. 237. Вариант "Суперкосатки" с увеличенной рубкой.
Кронштейн (рис. 239) изготовляют с таким расчетом, чтобы моторы могли
свободно откидываться вверх. Для уменьшения вылета крон* штейна
рекомендуется сделать вырез в верхней кромке транца; размеры (см. рис.
241) указаны с учетом такого выреза. Боковые кницы кронштейна 3 (рис.
239) (проще всего сделать их
сварными) собирают из стальных или алюминиевых угольников с полкой
не менее 40 мм. Поддон может быть фанерным или из дюралюминиевого листа
толщиной 1,5-2 мм и служит элементом, придающим жесткость конструкции,
поэтому нужно надежно прикрепить его к подмоторной доске, транцу и
боковым кницам.
По высоте кронштейн устанавливают так, чтобы антикавитационные плиты
моторов располагались ниже поверхности днища на 10- 15 мм. Кницы
кронштейна крепят к транцу сквозными болтами М10 или М12, проходящими
через вертикальные стойки транца, показанные на рис. 241.
При установке моторов на кронштейне кокпит получается сравнительно
просторным; дополнительные спальные места оборудуются на уровне
кормового сиденья.
При установке автомобильного двигателя (напомним, что его мощность с
учетом конверсии не должна быть менее 40 л. с.) также не потребуется
существенных изменений в конструкции корпуса (рис. 240). Необходимо лишь
установить в корме (в районе 5-й шпангоут - транец) продольные балки
фундамента под двигатель и редуктор, предусмотреть вырезы во флорах
кормовых шпангоутов под картер двигателя, соответствующим образом
оформить вырез в палубе под кокпит.
Рис. 238. Транцевая плита левого борта. 1 - плита (легкий сплав
или сталь, б = 2+2,5), 2 - упор регулируемой длины (труба 24Х 1,5 с
приваренными по концам гайками М12 с правой и левой резьбой); 3 - обушок
с резьбой М12 (на длине 30 мм); 4 - кронштейн; 5,6 - кронштейны шарнира;
7 - палец 0 8 4-10.
Рис. 239. Конструкция кронштейна. 1 - транец; 2 - поддон (фанера,
б = 6 4-8); 3 - кница, б = = 1,54-2; 4 - кронштейн - угольник 40X 40X4
(сталь или легкий сплав); 5, 8 - накладка 2X35 (сталь или алюминий); 6 -
болт М10 или М8; 7 - подмоторная доска 35Х 1135Х X 900
Сложнее решить вопросы, связанные непосредственно с конверсией
двигателя, - оборудовать реверсивное устройство (задний ход) и
охлаждение. Если не удастся достать специального углового
реверсредуктора (напомним, что в торговую сеть эти устройства не
поступают), можно использовать штатную коробку передач двигателя в
сочетании с простейшим редуктором (см. стр. 104).
Для упрощения работ по центровке выходной вал двигателя соединяют с
валом редуктора карданным валом-проставкой с двумя шарнирами (можно
использовать карданный вал от автомобиля "Москвич"); с гребным валом
редуктор соединяют через одинарный шарнир. Благодаря такому шарнирному
соединению с гребным валом двигатель можно будет установить на
амортизаторы, что снижает уровень шума и вибрацию, передаваемую на
корпус.
Двигатель и коробку передач необходимо закрыть звукоизолирующим откидным
капотом, изготовленным из негорючего материала (лучше из дюралюминия
толщиной 0,8-1 мм). Изнутри капот обкладывают матами из рыхлого
стекловолокна или из минеральной ваты толщиной 10-15 мм. Изоляция
удерживается
на месте с помощью тонкого перфорированного алюминиевого листа.
Конструкция капота должна позволять откидывать его к транцу, а при
необходимости и снимать с петель. Воздухозаборники устраивают таким
образом, чтобы шум из моторного отсека не распространялся- в кокпит.
Удобнее всего прорезать воздухозаборники в бортовых стенках крышки
ахтерпика (можно сделать ее откидывающейся в корму для свободного
доступа к кормовой части двигателя).
Немного об оборудовании катера. Ветровое стекло рекомендуем выполнять с
открывающейся - откидывающейся к борту на петлях - средней частью, что
упрощает выход из кокпита на палубу и посадку пассажиров при подходе
носом к берегу. Для этой же цели необходимо сделать подножку - ступеньку
из трубчатой стойки под крайним бимсом носовой части палубы.
Мягкие сиденья несложно сделать раскладывающимися - превращаемыми на
ночь в спальные места. Для этого спинки крепят к сиденьям на петлях, а к
нижней поверхности кормового сиденья привинчивают дополнительную
откидную опору. Потянув кормовое сиденье назад, можно раскинуть сиденья
одного борта в койку. Разумеется, будет необходим какой-нибудь стопор,
крепящий сиденья с поднятыми спинками (см. рис. 96).
В заключение совет тем, кто будет строить "Суперкосатку" с двумя
моторами "Вихрь". Старайтесь всемерно облегчить корпус и оборудование.
Больше внимания уделяйте отделке днища и реданов. Рекомендуем
прошпаклевать днище за два-три раза и прошлифовать мелкой шкуркой.