Корпус рабочих лодок, шлюпок

Корпус рабочих лодок, шлюпок

Определившись с обводами и размерами рабочих лодок, можно перейти к конструкции корпуса. Поговорим, прежде всего, о конструкции металлических лодок и лодок с фанерным корпусом на деревянном (из бруса) наборе.

Начнём с металлических корпусов.

В качестве основного материала может применяться сталь либо лёгкие алюминиево-магниевые сплавы (АМг). Толщину металлической обшивки целесообразно принимать в пределах: 1,5-2 мм для стали и 2-3 мм для АМг.

У металлических судов килевую балку наиболее целесообразно формировать из швеллера с закладкой в него деревянного фальшкиля. Подобный фальшкиль предохраняет днище от повреждений и истираний и может легко заменяться в процессе эксплуатации по мере износа.

Стыковку днищевых листов с бортовыми лучше осуществлять на металлическом прутке диаметром 5-10 мм (Рис. 93). Такая конструкция обеспечивает достаточную жёсткость и предохраняет скулу от повреждений и истираний.

Узел ширстрека (стык борта с палубным листом) целесообразно формировать угловым тавровым швом с выпуском палубного участка за пределы борта (Рис. 94).

Корпус рабочих лодок, шлюпок

Рис. 93.
Вариант скулы. 1 - бортовой лист, 2 - днищевой лист обшивки, 3 — скула.


Рис.94.
Поперечное сечение лодки


Рис.95 Вид на лодку сверху (привальный брус не показан)

Часть палубы, выступающая за пределы борта должна быть перфорирована отверстиями ?=10-16 мм (Рис. 96) для возможности крепления привального бруса (деревянного), либо надувного баллона (для превращения лодки в RIB), установки устройств и оборудования.

Палуба (запалубленные участки вдоль борта) должна выполняться плоской, что делает перемещение по ней удобным и безопасным, а это особенно важно для рабочей шлюпки. На таком широком плоском «борту» удобно сидеть, удобно размещать приборы, инструменты и оборудование. Плоская палуба вместе с прямоугольным кокпитом также хорошо сопрягается с любой конструкцией, которая в дальнейшем может быть смонтирована на комингсе кокпита (вышка-«тауэр», рубка, стойки тента, фундаменты механизмов и устройств). Но самое главное, плоская палуба даёт возможность, формировать корпус при постройке килем вверх, используя в качестве стапеля любую ровную поверхность.

Отметим также, что подобные запалубленные участки облегчают посадку (высадку) с причала (на причал), с борта судна (на борт судна), выполняя роль «ступеней».
Подобные конструктивные решения известны, как на лодках традиционных типов: мальтийские Xprunara, Dqhajsa, Luzzu (рис. 96), Farella, неаполитанская Bateau Catalan (Рис. 34), так и на разработанных относительно недавно, например на «Дрэскомб-ботах».

Помимо перечисленных выше и ранее достоинств запалубленные бортовые участки выполняют ещё одну важную функцию - обеспечивают продольную прочность и поперечную жёсткость корпуса, что особенно важно для рабочих шлюпок и хозяйственных лодок, подвергающихся воздействию значительных нагрузок, как изгибающего, так и растягивающего характера.


Рис 96
. Luzzu.

Стык палубы с продольной переборкой может осуществляться через пруток (подобно скуловому стыку, либо стыком на комингсе, выполняемом из углового профиля. Возможна также конструкция с бесшовным переходом палубы в переборку. В этом случае они сгибаются из одного листа. Задача тем более облегчается, поскольку кокпит имеет прямоугольную форму. Подобная форма удобна, как с точки зрения адаптации к кокпиту и палубе различного оборудования при осуществлении тюнинга, так и в технологическом отношении, поскольку уменьшается число сварных швов, а значит, и объём сварочных деформаций. Последнее особенно важно при постройке корпуса из лёгких сплавов.

Комингс (из углового профиля), также как и палубные выпуски, выполняется перфорированным отверстиями ?=10-16 мм.

Помимо такого перфорированного комингса для крепления навесных конструкций, оборудования, инструментов, снабжения и т.п. целесообразно по нижней части продольных переборок отсеков плавучести и траверсных носовой и кормовой переборок пустить перфорированные профили квадратного сечения (Рис. 94, Рис. 95, Рис. 97). К этому профилю может быть осуществлено при помощи болтов крепление банок в том месте, где оно удобно пользователю в настоящий момент. К ним же могут крепиться всевозможные кронштейны, ящички, «карманы» для инструмента и т.п.

Днищевые балки поперечного набора (флоры) также желательно делать перфорированными с круглыми (?= 6 или 16 мм) либо овальными отверстиями. Эти отверстия также используются для установки внутри лодки фундаментов под разнообразное оборудование. К ним же могут крепиться петли для ног (помогающие удержаться человеку в скоростной дежурной шлюпке при её следовании на волнении с большой скоростью).

>
Рис. 97. Продольный разрез лодки.

Флоры выполняются из уголка с вырезом в районе килевой балки (рис. 94). Этот вырез облегчает сгибание флоров, а также образует водопроток в диаметральной части судна, что облегчает удаление попавшей внутрь корпуса воды.

Внутри блоков плавучести устанавливаются поперечные, непроницаемые переборки из листового металла. На лодках L?7 м - через две шпации (т.е. на каждом втором шпангоуте), а на лодках L?7 м через три шпации. При этом практическая шпация для всех случаев на металлических лодках принимается равной 0,5 м.
Мы неоднократно говорили о том, что полностью воспрепятствовать заливанию лодки на волнении невозможно. Но всё-таки желательно по возможности снизить степень заливания, вернее «забрызгивания» лодки.

Этим целям могут служить следующие конструктивные решения:

  • кормовой и носовой выносные транцы, способствующие разрушению волн до захлёстывания ими лодки (решение, аналогичное предложениям для барж толкаемых составов озерного класса);
  • фальшборты, устанавливаемые на высоких стойках, с образованием широких шпигатов площадью не менее половины площади фальшборта.

Такие фальшборты, однако, с меньшей площадью шпигатов, встречаются на таких мореходных лодках, как мальтийские Xprunara, Dqhajsa, Luzzu, Farella, неаполитанская Bateau Catalan, на «Дрэскомб-ботах», некоторых типах азово-черноморских фелюг.

При этом отметим особую роль, прежде всего кормового выносного транца, поскольку именно в корме высота борта у лодок предлагаемых типов - минимальна.

На малых лодках (L?5 м) выносные кормовой и носовой транцы являются идеальными ручками для их переноски.

Крепление подвесного мотора может осуществляться на выносном транце или в защищенном им колодце на балке устанавливаемой между бортовыми отсеками плавучести. В последнем случае, на крупных лодках, предназначенных для работы в условиях волнения, высота такого выносного транца может быть увеличена.
На балках, являющихся продолжением продольных переборок, к которым крепится транец, могут быть предусмотрены отверстия. В таком случае появляется возможность менять транец в зависимости от условий эксплуатации.

При использовании в качестве основного материала дерева и фанеры возможны несколько вариантов конструкции. Рассмотрим последовател но каждый из них.
Первый применён нами на лодках «Шкипер-РПХЛ» в её фанерном вари анте. Наружная обшивка и переборки выполняются из фанеры толщиной 4-6 мм на наборе из реек (сечением 20x20 мм или 20x40 мм) и досок (тол щиной 20 мм). Основу конструкции составляет киль толщиной 40 мм.

Продольная переборка для удобства крепления к ней узлов фиксации навесного оборудования может изготавливаться из доски толщино до 20 мм.
Шпангоутные рамы могут изготавливаться из рейки либо из фанеры толщиной не менее 14 мм.

На малых рабочих шлюпках с днищем в виде гидролыжи и с вертикальными бортами (Рис. 98) возможен вариант изготовления из сплошных досок не только продольных переборок, но и бортов прилегающих к палубе. В таком случае появляется возможность отказаться от балок продольного набора в районе ширстрека и скулы, что несколько упрощает конструкцию. При этом крепление палубы и скулового листа осуществляется шурупами непосредственно к борту.


Рис. 98
. Конструктивный чертёж лодки «Шкипер-ПХ». 1 - флор; 2 - поворотный бимс; 3 - кормовая и средняя банки; 4 - подуключина; 5 - носовая банка; б - балка крепления носового палубного листа; 7 - носовая бракета; 8 - усиленный флор; 9 - транец; 10 - киль; 11 - продольная переборка; 12 - кильсон; 13 - борт; 14 - палуба; 15 - скуловая обшивка; 16 - днищевая обшивка; 17- палуба бака.

Основу конструкции такой шлюпки составляют две продольные рамы, состоящие из продольных переборок, скреплённых с кильсонами. Нижняя поверхность кильсонов имеет скос под углом соответствующим углу подъёма скулы.

Рамы (правого и левого бортов) соединяются между собой посредством транцев, траверсных переборок, банок и днищевых флоров. По бортам к конструкции крепятся шпангоутные рамы и борта. После чего конструкция обшивается фанерой, начиная с палубы. Днище зашивается в последнюю очередь, после чего устанавливается и крепится килевая балка.

Если же приоритетом является снижение массы, что для малых лодок порой оказывается определяющим, то может быть применён вариант с бортами и продольными переборками из фанеры. При этом в конструкцию борта вводятся стрингеры из реек сечением 20x20 мм либо 30x30 мм. Продольные переборки в этом случае собираются на рамах из реек и досок.

Мы уже говорили, что армоцемент не является оптимальным материалом для рабочей шлюпки в силу малой стойкости к точечным нагрузкам ударного характера и малой прочности при растяжении (прочность армоцемента при растяжении в пять раз меньше, чем при сжатии). Материал при этом склонен к выкрашиванию и трещинообразованию. В то же время в отсутствии ударных нагрузок армоцемент имеет срок службы от 40 до 60 лет. А это особенно важное качество для вспомогательных судов, к которым относятся рабочие шлюпки и хозяйственные лодки. Отметим также, что при правильном проектировании, обоснованном назначении размеров конструкций масса армоцементного судна не превышает массу такого же стального.

Поэтому рассмотрим также вариант конструкции армоцементного корпуса. Поверхностно этого вопроса мы касались, говоря о технике построения теоретического чертежа, рассматривая пример обводов типа «моногедрон» для армоцементного судна. Подробнее же остановимся на этом материале в главе посвященной технологии постройки. Здесь же отметим особенности конструкции. Главная - нежелательность прямостенных конструкций, углов, резких изменений формы.

Именно поэтому, здесь предпочтительными оказываются, как писалос выше «радиальные» обводы, когда форма шпангоутов задаётся наборо радиусов различной кривизны. Углы на скулах, ширстреке и других узла также заменяются радиусами. Таким образом, обводы из «остроскулых превращаются в «круглоскулые», в остальном архитектурно-конструктив ный тип лодки может оставаться таким же. Той же остаётся система обеспечения непотопляемости (с помощью незамкнутых в нижней части отсеков). Подобный архитектурно-конструктивный тип является наиболее оптимальным, а по большому счёту и единственно приемлемым для малых беспалубных лодок из армоцемента.

Дело в том, что сформировать из армоцемента бортовые отсеки плавучести замкнутого типа (даже с установкой на них съёмных горловин) на небольшой лодке, крайне затруднительно, либо вообще невозможно из-за малых размеров. Незамкнутый же характер отсеков, предлагаемый авторами, вполне позволяет сформировать конструкцию и замонолитить её бетоном.

Другое достоинство подобного решения - обеспечение прочности лодки при «перегибе». Уже отмечались, что нагрузка, действующая на рабочую шлюпку (хозяйственную лодку) достаточно велика. Находясь на тихой воде или на взволнованной поверхности, при спуске на воду, либо при подъёме из воды лодка может испытывать «прогиб» или «перегиб» (Рис. 99).


Рис. 99. Перегиб и прогиб.

При «прогибе», килевая линия и планширь (палуба при её наличии) прогибаются вниз, а при «перегибе», когда нос и корма  (растягивающие и сжимающие) напряжения в корпусе действуют по линейному закону. При «прогибе» в верхней части - планшире или палубе, действуют наибольшие сжимающие напряжения, а в днище и киле наибольшие растягивающие. При «перегибе», наоборот, сжатию в наибольшей степени подвержены киль и днище, а растяжению планширь (палуба). Явление это, зачастую, незаметно для глаза, но, тем не менее, существует. У таких материалов, как алюминий, сталь, древесина, стеклопластик прочностные характеристики на растяжение и сжатие близки, поэтому разрушений конструкции, как правило, не наблюдается. Хотя и у таких лодок (металлических и деревянных) при недостаточной жёсткости борта, при «прогибе» («перегибе») он «гуляет» - изгибается подобно бортам картонной коробки.

Серьёзная проблема возникает у армоцементных судов. Прочность армоцемента на растяжение меньше, чем на сжатие примерно в 5 раз, поэтому в отсутствие палубы планширь, имеющий малую площадь сечения не выдерживает, на нём, в верхней части появляются трещины, которые в дальнейшем приводят к выкрашиванию материала и разрушению верхней части борта. Предложенная же авторами конструкция с запалубленными участками позволяет иметь в районе растягивающих напряжений достаточную 3 площадь поперечного сечения сопоставимую с площадью днища. Края же продольных переборок выведены в район нейтральной оси, где растягивающие и сжимающие напряжения равны нулю.

Существенной особенностью армоцементного корпуса является то, что любые крепления деталей, конструкций, оборудования могут осуществляться не непосредственно к корпусу, а только к заранее установленным и замоноличенным закладным деталям. Такие закладные детали в конструкции рабочей шлюпки из армоцемента должны быть предусмотрены в следующих местах: в районе киля и ближе к скулам, для установки деревянных скуловых килей.

Также закладные детали должны размещаться в районе ширстрека для монтажа привального бруса и на внутренней части продольных переборок (вверху и внизу) для крепления дельных вещей, банок (сидений) и т.п. Шаг установки закладных деталей должен соответствовать практической шпации. Закладные детали следует располагать, прежде всего, на поперечных переборках и на поперечном наборе (при его наличии).

Установка на корпусе деревянных килей и привальных брусьев (Рис. 100, Рис. 101) позволяет в значительной мере обезопасить корпус лодки от ударных нагрузок. Помимо этого скуловые кили в данном случае необходимы для уменьшения качки и повышения динамической остойчивости, поскольку обводы судна получаются скруглёнными.


Рис. 100. Поперечное сечение армоцементной лодки


Рис. 101. Установка деревянных брусьев в районе ширстрека

В принципе возможен вариант жёстко-надувной лодки (RIB) с армоцементным корпусом. В этом случае к закладным деталям, либо к перфорированному привальному брусу должны крепиться надувные баллоны. Подобное решение позволяет в наибольшей мере защитить борта от ударных нагрузок точечного характера.

V G F T O
Корпус рабочих лодок шлюпок
Добавлено: 20-09-2017, 03:13
0
366

Добавить отзыв/комментарий

Кликните на изображение чтобы обновить код, если он неразборчив

Наверх