Устройство корпуса яхты

    
   Корпус любого судна состоит из набора — деталей, образующих основу, скелет судна, обшивки — оболочки, покрывающей его днище и борта, палубного настила, образующего палубу судна, устройств и оборудования.

    Основные детали набора деревянной яхты

    Основной деталью набора является киль-брус, проходящий вдоль судна по его диаметральной плоскости (рис. 25 и 26).
Киль представляет собой основную нижнюю продольную связь судна. Спереди к килю присоединяется форштевень—брус (или набор брусьев), определяющий форму носа или носового свеса. К кормовой части киля при помощи старнкницы крепится ахтерштевень — вертикальный брус, к которому у яхты с транцевой обрезной кормой крепится транец, а у яхты, имеющей кормовой свес (рис. 25), навешивается руль. Транец по кромкам усилен обвязкой — деревянной рамой, к которой крепятся концы обшивки и сам транец.

    У килевой яхты, имеющей кормовой свес, к ахтерштвеню сверху крепится продольный брус — контртимберс. Кница, крепящая к контртимберсу транец, называется транцевой.

    Снизу к килю болтами крепится балластный киль (фальшкиль), отливаемый из свинца или чугуна. Свинцовый фальшкиль занимает меньший объем из-за большого удельного веса свинца и оказывает меньшее сопротивление движению, чем чугунный, и поэтому всегда предпочтительнее. Чтобы опустить фальшкиль ниже и тем самым повысить остойчивость и лавировочные качества яхты, между килем и фальшкилем иногда ставят дейдвуд — набор кусков (как говорят, штук) дерева.

    Киль, собранный со штевнями, транцем и дейдвудами, называется закладкой, так как постройка судна начинается со сборки и установки всех этих частей на стапель—место, где строится судно.

    У стеклопластиковых яхт киля и штевней как таковых нет, а необходимую прочность создает утолщенная обшивка в тех местах, где на деревянной яхте стоят части закладки.

    На рисунке (кликните для просмотра в увеличенном виде) : 1 — флор; 2 —шпангоут; 3 — двойная продольная обшивка; 4 — скуловой стрингер; 5 — висячая кница; 6 — привальный брус; 7— шельф; 8 — шарстрек; 9 — фальшборт; 10 — планширь; 11— палубный настил; 12 — комингс рубки; 13 — шельф; 14, 16 — крыша рубки; 15 — бимс; 17 — усиленный рамный шпангоут; 18 — карленгс; 19 — полубимс.

    Если киль можно назвать хребтом яхты, то ребрами ее являются шпангоуты, поддерживающие обшивку. Обычно шпангоуты состоят из двух симметричных ветвей, скрепленных внизу металлическими или деревянными флорами (рис. 27). Шпангоуты бывают гнутые и жесткие (усиленные). Гнутые шпангоуты, как правило, выгибаются по заранее установленной на стапеле отшивке и приклепываются к ней. Их делают из ясеня или дуба.

    Жесткие шпангоуты обычно ставят на закладку в стапеле до постановки обшивки и делают из дерева (дуба или ясеня) или из стальных катаных профилей (обычно углового профиля).

    На современных деревянных яхтах гнутые и жесткие деревянные шпангоуты выклеивают из тонких реек и устанавливают до постановки обшивки. Такая конструкция шпангоутов обеспечивает большую прочность, поэтому нет необходимости применять натесные, то есть собранные из отдельных кусков (футоксов), жесткие шпангоуты, как это делалось на старых яхтах и крупных деревянных судах. Однако на яхтах-шарпи шпангоуты удобнее собирать из футоксов. Типовая конструкция шпангоута яхты-шарпи показана на рис. 28.

    Расстояние между шпангоутами называется шпацией. В районе мачты, где к корпусу приложены большие усилия от вооружения, шпангоуты ставят чаще. Кроме того, перед мачтой и за ней устанавливают усиленные шпангоуты большого сечения.

    Нижние концы шпангоутов, примыкающие к килю, соединяют между собой и крепят к килю флорами. У мелких килевых яхт и швертботов флоры делают из твердого дерева, а у более крупных — кованые из полосовой стали или сварные из листовой стали. Флоры крепят к килю и шпангоутам заклепками или болтами, а на современных яхтах еще и склеивают с ними водостойким клеем. В нижней части флоров прорезаются отверстия, для того чтобы вода, попавшая внутрь корпуса, могла стекать в самую нижнюю часть корпуса. Эти отверстия называют водопротоками или шпигатами.

    Основное назначение флоров — скрепление ветвей шпангоутов, соединение их с килем и укрепление днищевой части обшивки. На флоры у швертботов и мелких килевых яхт обычно кладутся слани. На некоторых швертботах поверх флоров вдоль киля кладется кильсон— продольный брус, дополнительно укрепляющий корпус в продольном направлении (рис. 26).

    Кроме киля и кильсона для усилений продольной прочности яхты служат также стрингеры и привальные брусья. Стрингеры кладут в районе скулы изнутри, поверх шпангоутов, и соединяют с ними, увеличивая таким образом жесткость обшивки. У яхт с угловатым миделем деталь, соединяющая между собой шпангоуты по скуле, называется скуловым стрингером (рис. 28). Привальные брусья (рис. 25—28) бывают внутренние и внешние. Внутренние привальные брусья расположены по самому верху шпангоутов и тянутся от форштевня до транца. Их проклепывают через шпангоуты к обшивке. Это не только важнейшая продольная связь, но и опора для палубного набора. Впереди привальные брусья связаны между собой и штевнем брештуком — толстой горизонтальной деревянной или металлической кницей (рис. 25 и 26). В корме привальные брусья также связываются с транцем горизонтальными кницами. Внешние привальные брусья идут снаружи обшивки по борту и предназначены для предо" хранения обшивки от повреждения.

    На гоночных яхтах не ставят внешние привальные брусья, так как они увеличивают сопротивление судна в воде. Однако на малых крейсерах (например, на швертботах класса ТЗ) иногда их все же ставят и снабжают металлической оковкой для предохранения от раскалывания.

    Иногда внутренний привальный брус имеет усиления—короткие брусья, идущие рядом и склеенные или надежно скрепленные с ним. Они называются шельфами. Шельфы обычно ставят в районе размещения мачты, там, где проходят вантпутенсы — узлы для крепления вант.

    Палубный набор составляют бимсы — поперечные балки, концами положенные на привальные брусья. На бимсы настилается палуба.

    По границам вырезов в палубе (люков, кокпитов, надстроек) ставят усиленные бимсы — большего сечения. Бимсы обычно делают из сосны или ели, а на усиленные бимсы нередко идет дерево твердых пород (дуб, ясень и др). Усиленные бимсы ставят также спереди и сзади мачты. Для большей жесткости их связывают со шпангоутами и обшивкой вертикальными (висячими) кницами из криворослого дерева или стали (кованой или листовой).

    В тех местах, где в палубе сделаны вырезы (для надстроек, кокпитов, люков и т. п.), ставятся полубимсы. Внутренние концы полубимсов лежат на карлингсах—продольных брусьях, которые, в свою очередь, опираются на соответствующие усиленные бимсы, ограничивающие вырез в палубе.

    Чтобы увеличить жесткость палубного набора; концы усиленных бимсов перевязывают с привальными брусьями горизонтальными кницами. Мачтовые бимсы в середине связаны толстой подушкой, подкрепляющей палубу в том месте, где сделан пяртнерс — отверстие для прохода мачты. Если мачта ставится на палубу, то в этом месте делают обязательно переборки, связывающие усиленные бимсы со шпангоутами, а сами бимсы — большего сечения, чем обычные усиленные бимсы.

    Бимсы и полубимсы могут опираться на пиллерсы — вертикальные или наклонные деревянные стойки, нижним концом связанные с флорами или стрингерами (рис. 28). Пиллерсы увеличивают прочность палубного набора и противодействуют усилиям, оказываемым на палубу сверху вниз. В месте укрепления мачты могут возникать усилия, направленные снизу вверх, оказываемые, например, стоячим и бегучим такелажем. Чтобы разгрузить палубу от таких усилий, ставят струны — стальные прутки, соединяющие пяртнерсовую подушку или бимсы с флорами или килем.

    На больших судах поверх бимсов под палубный настил кладут палубные шины — стальные полосы, идущие от борта к борту под углом к бимсам. Такие же полосы кладут под обшивку поверх шпангоутов и под углом к ним (их называют диагональными шинами). Шины связывают между собой бимсы и шпангоуты, увеличивая прочность и жесткость корпуса.

    На пластмассовых яхтах палубный набор зачастую отсутствует, а необходимые жесткость и прочность палубы обеспечивают отформованные на обшивке и палубе выступы (гофры, зиги). Иногда палубу делают из двух тонких слоев стеклопластика с заформованным между ними слоем пенопласта (так называемая сэндвичевая или трехслойная конструкция).

    Обшивка и палубный настил

    Обшивка деревянной яхты обычной конструкции может быть выполнена вгладь, кромка на кромку, может быть и на пазовых рейках и диагональной (рис. 29).

     Чаще всего яхты обшивают вгладь. Каждая доска обшивки от носа до кормы называется поясом. Если яхта большой длины, то пояса стыкуются из нескольких досок, склеиваемых или соединяемых изнутри подушкой на заклепках. Каждый пояс приклепывается к шпангоутам медными (или из оцинкованной мягкой стали) заклепками, под которые подкладывают шайбы; иногда его прикрепляют шурупами.

    Стыки поясов обшивок по кромкам называются пазами. Чтобы корпус был водонепроницаемым, пазы должны быть очень хорошо пригнаны. На современных яхтах широко применяют склейку поясов по пазам водоупорным клеем. Такая обшивка придает корпусу большую жесткость, так как пояса совершенно не сдвигаются относительно друг друга. Раньше на яхтах пазы иногда конопатили.

    Нижний пояс обшивки, непосредственно примыкающий к килю, называется шпунтовым, так как он входит в паз киля, называемый шпунтом; самый верхний — ширстреком. На некоторых яхтах ширстрек в верхней части утолщают и делают из твердого дерева.

    Обшивка кромка на кромку на яхтах встречается редко, так как выступающие стыки поясов создают лишнее сопротивление корпуса. Такая обшивка применена на монотипах «Фолькбот».

    Обшивки на пазовых рейках и диагональная обеспечивают высокую прочность и лучшую водонепроницаемость корпуса, но из-за определенной сложности выполнения и дороговизны встречаются редко.

    Для сравнительно небольших яхт применяют обшивку из шпона, то есть из тонких длинных полос дерева толщиной 1,5—4 мм, переклеенных слоями крест-накрест по специальному шаблону (болвану), копирующему корпус яхты. Опыт показал, что даже не увеличивая толщины шпоновой обшивки, можно обойтись без шпангоутов. Есть крейсерские и гоночные яхты длиной 10—12 м со шпоновой обшивкой без шпангоутов.

    Мы уже говорили, что на современных яхтах широко применяются обшивки из слоистых пластмасс на основе стеклоткани, пропитанной специальными синтетическими смолами. Формуется такая обшивка на матрице, представляющей собой форму, внутрь которой укладывается стеклопластик. Таким образом, удается получить очень гладкую наружную поверхность обшивки. Первый уложенный в матрицу слой стеклопластика окрашивают, поэтому из матрицы вынимают уже готовый, не нуждающийся в окраске корпус.

    Шпоновая и пластмассовая обшивки применяются преимущественно при серийном производстве яхт.

    Палубный настил, как и обшивка, состоит из поясов. Крайний его пояс, идущий параллельно борту, называется ватервейсом. Ватервейсы обычно делают из древесины твердых пород: дуба, ясеня, красного дерева. Средний пояс палубного настила носит название мидельвейса.

    Палубу из хорошего дерева лакируют, а ее пазы конопатят и заливают герметиком (специальным клеем). Часто палубы обтягивают специальной тканью-равендуком. Равендук заводится под ватервейс или натягивается поверх него. Кромки равендука прикрывают буртиками. В настоящее время широко распространены фанерные палубы, обеспечивающие большую жесткость и меньшую водопроницаемость при меньшем, чем у деревянных палуб, весе. Фанерные палубы часто оклеивают стеклотканью, используя для этого водостойкий клей.

    На крупных яхтах палубу по кромкам борта ограничивают фальшбортом — доской, поставленной на ребро. Верхнюю кромку фальшборта иногда прикрывают планширем. На мелких яхтах и швертботах фальшборты делают без планширей и совсем низенькие—только чтобы обеспечить опору для ног при передвижении по накрененной яхте. По низу фальшборта, на одном уровне с палубой, прорезают отверстия — шпигаты — для стока воды, попавшей на палубу.

    Чтобы в свежую погоду оградить человека от падения за борт, на палубах крейсерско-гоночных яхт по ватервейсу ставят стальные леерные стойки, между которыми натягивают леера — тросы, образующие как бы перила. Леера на носу и корме крепят к релингам — прочным ограждениям из стальных труб (см. рис. 1).

    Вырезы в палубе по периметрам окаймляют вертикальными досками — комингсами.

    Рулевое устройство и шверт

    Рули подразделяют на постоянные и подвесные.

     Постоянные рули (рис. 30) ставят на килевых яхтах и подвешивают к ахтерштевню, плавнику фальшкиля, а также к специальному плавнику либо кронштейну.

     Основные части постоянного руля (рис. 31): перо—деревянная или металлическая пластина; баллер — стержень, на котором укреплено перо; румпель— рычаг для поворота руля и гельмпорт — труба, через которую проходит верхняя часть баллера. На больших судах, где силы человека недостаточно, чтобы повернуть руль, вместо румпеля применяются различные рулевые приводы, позволяющие с помощью штурвала повернуть руль, не прилагая больших усилий.

    Руль подвешивается к ахтерштевню на петлях; нижняя часть баллера—пятка опирается на подпятник—основательную оковку, прикрепленную к ахтерштевню, дейдвуду или фальшкилю.

    Разновидностью постоянного руля является балансирный руль (рис. 30, г), консольно, без петель, укрепленный на баллере, причем часть площади пера расположена впереди оси вращения. Давление набегающей воды на эту часть пера уменьшает усилие, необходимое для поворота руля.

    Подвесные рули применяют на швертботах и килевых яхтах с обрезной транцевой кормой.

     На швертботах часто встречается подвесной руль с подъемным пером (рис. 32), у которого нет баллера, а перо на горизонтальной оси подвешено в деревянной или металлической рулевой коробке, в нее и вставлен румпель. Перо может быть приподнято или совсем поднято из воды сорлинем — тросиком, один конец которого (коренной) закреплен на пере, а другой пропущен через шкив на коробке или румпеле и может быть закреплен на румпеле в нужном положении.

    На некоторых швертботах (например, класса «Финн») ставят руль, перо которого составляет с рулевой коробкой одно целое. Обычно такой руль делается из дерева или фанеры, перо его профилируется, а сам руль имеет крепление к транцу на петлях, позволяющее легко снимать перо при подходе к берегу или при вытаскивании швертбота на берег.

    Швертовое устройство состоит из шверта, швертового колодца и шверт-талей.

    Шверты изготовляют из листового металла (сталь, медные или алюминиевые сплавы) или дерева. Шверты бывают кинжальные и качающиеся.


    Кинжальный шверт (рис. 33, а) вставляется в швертовый колодец, как кинжал в ножны, и передвигается в нем поступательно. Кинжальные шверты неудобны тем, что при задевании за мель их заклинивает в колодце.

    Кинжальными швертами снабжены швертботы юношеских классов «Оптимист» и «Кадет». Применяют их также на катамаранах.

    Качающиеся шверты опускаются поворотом вокруг своей оси, бывают двух видов—секторные и прямые.

    Секторный шверт (рис. 33, б) имеет то преимущество, что при опускании его швертовая щель остается закрытой телом шверта, а за прямым швертом (рис. 33, в), когда он опущен, остается открытой швертовая щель, создающая добавочное сопротивление корпуса. С другой стороны, когда секторный шверт выбран, он сильно выходит за пределы колодца и мешает экипажу. Поэтому секторные шверты делают главным образом на небольших швертботах (например, класса «Финн»).

    Прямой шверт меньше мешает и имеет еще одно достоинство: когда его подбирают, значительно смещается назад центр бокового сопротивления, и швертбот можно центровать на ходу.

    Для усиления эффекта перемещения центра бокового сопротивления применяют узкие, длинные, так называемые мечевидные шверты (рис. 33, в). Ими снабжено большинство современных швертботов. Часто для уменьшения сопротивления шверты профилируют, то есть в поперечном сечении придают им профиль симметричного крыла самолета. Они дают некоторый выигрыш в лавировочных качествах за счет меньшего сопротивления. Чтобы уменьшить сопротивление широкой щели на выходе швертового колодца в днище, щель для профилированного шверта снабжают сальниками из листовой резины: когда шверт выбран, сальники смыкаются и закрывают щель.

    Шверт вращается вокруг болта, под головку и гайку которого положены большие шайбы с кожаными или резиновыми прокладками для предохранения от подтекания.

    Швертовый колодец (см. рис. 26) имеет основание из двух досок, обычно дубовых, притянутых к килю болтами. Поверх основания набраны стенки из более тонких досок. Сзади и спереди колодец ограничен вертикальными стойками, к которым приклепываются основание и стенки. По верхнему обрезу колодца положен планширь. На него ложится резиновый буфер, надетый на болт рычага шверта и предохраняющий колодец от разрушения при ударе болта о планширь. Поперечную устойчивость колодца обеспечивает крепление его к флорам кницами или шпонками — вертикально поставленными поперечными досками. Часто колодец укрепляют специальной поперечиной, связывающей колодец (через планширь) с карлингсами и палубным настилом. На пластмассовых швертботах колодцы проще по конструкции — тонкостенный ящик, приформованный к усиленной обшивке днища.