Проектирование яхт для любительской постройки. Мачты и такелаж

Продолжение. Предыдущая страница здесь.

Мачты и такелаж яхты

Мачты современных любительских судов в большинстве случаев делаются пустотелыми клееными. Известно, что яхтенная мачта нагружается, в основном, сжимающим осевым усилием, тогда как ванты работают на растяжение. Величина этих нагрузок зависит от силы ветра и остойчивости яхты, а также плеча кренящей пары. Зная остойчивость яхты, можно легко определить величину этих сил и потребный диаметр мачты. Обычно диаметр клееной сплошной мачты круглого сечения для бермудского вооружения принимается 11,3 мм на 1 пог. м высоты мачты над палубой. Наибольшее сечение мачта должна иметь примерно на половине высоты переднего парусного треугольника; у топа диаметр принимается равным 0,5-0,7 наибольшего, у шпора — 0,75. Наибольший диаметр мачты гафельного вооружения принимается 14-16 мм/пог. м. Если мачта пустотелая или имеет некруглое сечение, момент инерции ее поперечного сечения должен быть равен моменту инерции сплошной круглой мачты.

Мачты гафельного вооружения чаще всего имеют круглое поперечное сечение. Бермудские мачты также могут быть круглыми, но чаще их делают с вытянутым вдоль судна поперечным сечением, так как они хуже поддерживаются стоячим такелажем в продольном направлении. Такие мачты делаются прямоугольными, овальными или, если они вращаются вместе с парусом, каплевидными (рис. 14). Соотношение сторон мачты принимается не более 1:1,4, поскольку при увеличении его мачта резко ухудшает работу грота. Кроме того, соотношение сторон мачты зависит от схемы ее раскрепления стоячим такелажем: чем выше находится точка крепления основного штага, тем более вытянутым должно быть сечение мачты.

Рис 14. Поперечное сечение клееного рангоута а — мачта с фанерными щеками и наклеенным ликпазом; б, в, г — мачты; д, е — гики; ж — гафель.

Толщина стенок пустотелой мачты должна быть равна 1/5 ее диаметра. Хорошо использовать для изготовления прямоугольной мачты авиационную фанеру (рис. 14, а). В этом случае толщина фанерных щек принимается 10-15 мм. Полосы фанеры стыкуются по длине на усовом клеевом соединении; боковые грани должны заделываться в шпунт деревянных щек. Мачта должна иметь у шпора сплошную вклейку, простирающуюся выше пяртнерса, а через каждые 1,5-2,0 м длины — жесткие диафрагмы. Для склеивания мачт применяются казеиновые и смоляные клеи.

Наибольший диаметр гика принимается равным 14-16 мм на 1 пог. м его длины и располагается на середине. У нока и пятки диаметр уменьшается до 0,7 наибольшего. Практичные сечения гиков приведены на рис. 14. Гик для патент-рифа должен иметь цилиндрическую форму прямоугольного или овального сечения. Гафель круглого поперечного сечения имеет наибольший диаметр 16-18 мм на 1 пог. м длины; чаще гафель выполняют с эллиптическим поперечным сечением.

Для присоединения паруса на гике и мачте выбирают ликпаз или ставят рельс с ползунками. Лик-паз может быть составной частью конструкции мачты, а также может быть наклеен на нее в виде губок или изготовлен из дюралевой трубки диаметром 16-25 мм (рис. 14). Парусный рельс делают из полосы цветного сплава (для облегчения скольжения ползунков), но он может быть и стальным. Для паруса до 30 м² хороша латунная полоса 15х2,5 мм. Гафельные паруса часто крепят к рангоуту с помощью сезневки.

При конструировании стоячего такелажа следует предпочитать наиболее простые схемы раскрепления мачты (рис. 15). На гоночном судне, имеющем облегченную мачту, применяется сложная проводка вант, которая, однако, не гарантирует мачту от поломки. Сделайте для своего прогулочного судна мачту несколько тяжелее и примените простую, но более надежную систему стоячего такелажа; благодаря этому вы будете чувствовать себя более спокойно при возможных перегрузках вооружения.

Рис. 15. Схемы раскрепления мачты стоячим такелажем 1 — для яхт с топовым стакселем, парусностью до 70 м²; 2 — для яхт с обычным стакселем, парусностью до 25 м²; 3 — для яхт с обычным стакселем, парусностью до 70 м².

Проводка по типу 1 применяется при топовом стакселе. Разрывная нагрузка нижней и верхней вант принимается по величине равной водоизмещению судна. Такую же прочность должны иметь фор- и ахтерштаги. Если нижних вант две, то их суммарное разрывное усилие должно быть на 25% больше водоизмещения.

Если штаг крепится не на топе, стоячий такелаж проводят по типу 2 или 3 для более высоких мачт.

В этом случае прочность основных вант и штага принимается равной водоизмещению, а прочность ромбовант, ахтерштага и бакштагов 60-70% этой величины. Одной пары краспиц и ромбовант достаточно для раскрепления мачты, несущей 40-50 м² парусов. Бакштаги и ромбованты служат для компенсации тяги стаксель-штага, поэтому при проводке последнего на топ мачты необходимость в них отпадает. В этом случае тяга штага воспринимается ахтерштагом, прочность которого принимается одинаковой с первым. Помимо достаточной прочности и жесткости тросов такелажа, эффективность работы его зависит от угла встречи вант с мачтой (рис. 16). Этот угол должен быть не менее 13-15°, что и определяет длину краспиц и положение места крепления вант на мачте. Угол между мачтой и бакштагами принимается равным таковому между штагом и мачтой и составляет 15-30°.

Рис. 16. Влияние угла, образуемого вантой с осью мачты, на податливость ванты

Стоячий такелаж вырубают из троса 6х7 или 6х19 с прочностью проволоки 150х180 кг/мм². Детали крепления такелажа к мачте и корпусу яхты должны рассчитываться так, чтобы при нагрузке, соответствующей разрывной для троса, в путенсах достигались напряжения предела текучести их материала. Практичны оковки из тонколистовой нержавеющей стали, изображенные на рис. 17. В таких оковках усилие на отрыв от мачты воспринимается болтом, а на срез — болтом и шурупами. Количество шурупов и диаметр болта определяются по величине удельной нагрузки на смятие древесины мачты под ними.

Рис. 17. Оковки для мачты яхты А — топовая оковка; Б — крепление нижних вант.

Бегучий такелаж — фалы — вырубают из троса 6х19 или 6х37. Грота-фал при парусности свыше 25 м² проводят в два лопаря; стаксель-фал удобнее основать в один лопарь и переднюю шкаторину стакселя набивать галс-оттяжкой или фаловой лебедкой. Гика-шкот грота проводится в два лопаря для грота 10 м², в три — для 20 м² и в четыре-пять — для 30 м².

Несколько замечаний следует сделать относительно установки мачты. Обычно мачту устанавливают в степс на киле и она проходит через пяртнерс на палубе, в котором ее расклинивают клиньями мягкого дерева. Преимущества такой конструкции состоят в непосредственной передаче на жесткую килевую балку осевого усилия от сжатия мачты, а также в том, что пяртнерс воспринимает только перерезывающую силу от изгиба мачты, в то время как реактивный момент передается в виде реакций в степсе и пяртнерсе. Недостатком является ухудшение обитаемости в каюте, что особенно чувствительно на малых судах. Можно установить степс мачты на верхней палубе или крыше рубки, подкрепив место его установки легким трубчатым пиллерсом или усиленными бимсами и висячими кницами (см., например, конструкцию яхты «Лоцман» на рис. 24). Палуба может быть подкреплена также жестким узлом пересечения переборок платяных шкафов (см. рис. 6).

Складная (заваливающаяся) мачта на яхте внутреннего плавания является необходимостью. Три типовые конструкции такой мачты показаны на рис. 18.

Рис. 18. Типовые конструкции заваливающихся мачт 1 — мачта с деревянными пасынками; 2 — металлический стандерс, устанавливаемый на крыше рубки; 3 — разрезная мачта с шарниром.

Мачта может устанавливаться в пасынках по типу 1, 2 или может вращаться вокруг горизонтальной оси специального бугеля (тип 3)... дальше>>>

В раздел «Мотолодки, катера, яхты — разное, обзоры, советы»

Наш Telegram-канал: https://t.me/motolodki_katera. Присоединяйтесь!

Поделитесь этой страницей в соц. сетях или добавьте в закладки:

добавить страницу в избранное