Разработки

КАТАМАРАН НА ЧЕТВЕРЫХ

09.01.2013

КАТАМАРАН НА ЧЕТВЕРЫХ

Для водных походов надувной катамаран имеет ряд преимуществ перед байдаркой. Это высокая надежность, большая остойчивость при удовлетворительной маневренности, повышенная проходимость порожистых участков, малая масса, комфортность, а также удобство при посадке и высадке. В итоге преимущества окупают известные недостатки катамарана — повышенную парусность корпуса с экипажем и малую скорость при движении на веслах. Предлагается простая конструкция катамарана, в которой использованы доступные материалы.
Поплавки катамарана имеют камерную конструкцию, то есть состоят из внешней оболочки, обеспечивающей прочность, и внутренней камеры, обеспечивающей герметичность. Это упрощает их изготовление и повышает надежность. Обводы поплавков позволяют достичь малого сопротивления воды. Каркас собран из дюралюминиевых труб на болтовых соединениях с фасонными гайками. В ряде случаев мост катамарана (за исключением стрингеров) может быть связан из стволов небольших деревьев (диаметром 80—120 мм), что уменьшит его массу в разобранном состоянии. Катамаран имеет руль, который значительно облегчает управление и позволяет попеременно отдыхать гребцам на ходу (катамаран способен двигаться по курсу даже при работе гребцов на одном борту). В конструкции катамарана предусмотрена возможность установки парусного вооружения. Практически все детали изготовлены в домашних условиях, требуется лишь небольшой объем токарных работ. Себестоимость катамарана невысока.
 
Описываемый катамаран используется на равнинных, на порожистых реках, а также на озерах. На спокойной воде он обеспечивает достаточно высокую скорость (25—30 км в день), способен преодолевать пороги третьей категории сложности, легко управляется и не захлестывается водой при волнении до трех баллов.
 
Теоретические обводы поплавка.
Теоретические обводы поплавка.
 
Раскрой камеры без припусков на швы.
Раскрой камеры без припусков на швы.
 
Раскрой верхнем н нижней частей внешней оболочки поплавка
Раскрой верхнем н нижней частей внешней оболочки поплавка
 
Технические характеристики катамарана
Размеры поплавка (мм)
 
ПОПЛАВКИ. Их два, каждый представляет собой заполненную воздухом пустотелую, круглую в поперечных сечениях конструкцию.
 
Поплавок почти не имеет цилиндрического участка и отличается развитыми кормовым и носовым срезами. Это обеспечивает оптимальное распределение водоизмещения по длине, необходимое для уменьшения волнового сопротивления. Большое отношение надводного объема к подводному в носовой и кормовой частях поплавка способствует хорошей всхожести на волну. Точка приложения Архимедовой силы сдвинута в корму и находится посередине между теоретическими шпангоутами 5 и 6.
 
Поплавок состоит из внешней оболочки и внутренней воздухонепроницаемой камеры (баллона). Размеры оболочки на 10—15 процентов меньше размеров камеры. Это необходимо для того, чтобы камера находилась в ненапряженном состоянии. Несмотря на такую конструкцию, поплавки имеют высокую безопасность. При образовании в камере небольших дыр катамаран сохраняет плавучесть и может продолжать движение при периодической подкачке поплавков на ходу.
 
Камера изготовлена из легкого прорезиненного материала на капроновой основе — ткани «Дождь» (можно «серебрянки»). Камера из синтетического материала более долговечна и надежна, а из «серебрянки» дешевле, хотя срок ее службы ограничен четырьмя — пятью сезонами. Изготовление камер — основная операция, она занимает больше всего времени. Раскрой приведен на рисунке. Если невозможно выкроить камеру из одного цельного куска ткани, то полотнище необходимой величины склеивается из кусков внахлест. Ширина швов составляет 3 см, и они дополнительно проклеиваются лентами ткани.
 
Внахлест выполняется и продольный нижний шов. Клеится он от середины в обе стороны и также усиливается лентой. Особо аккуратного отношения требует носовая часть: клеевые швы здесь короткие (50—100 мм) с вырезом клиньев во избежание складок. Задняя оконечность камеры представляет собой рукав, который при сборке скручивается и перевязывается резиновым жгутом. Рукавная конструкция позволяет вывернуть камеру для сушки и ремонта.
 
Общий вид катамарана (на главном виде правый поплавок и палуба условно не показаны):  1 — поплавок; 2 — карман стрингера; З прорезь носовая; 4 — прорезь кормовая; 5 — клапан; 6 -часть стрингера, носовая (груба 32x2, L1950); 7 часть стрингера, кормовая (труба 32x2, L1850); 8 — балка первая, носовая, поперечная (труба 45x1,6, L1750); 9 балка вторая, поперечная (груба 45x1,5, L1800); 10— балка третья, поперечная (труба 50x2,5, L1950); 11 — балка четвертая, кормовая, поперечная (груба 45x1,5, L1750); 12 — балка продольная (труба 50x2,5, L1950); 13 -укосина (груба 32x2, 1080 мм); 14 руль; 15 палуба; 16 — шнуровка палубы
Общий вид катамарана (на главном виде правый поплавок и палуба условно не показаны):
 
1 — поплавок; 2 — карман стрингера; З прорезь носовая; 4 — прорезь кормовая; 5 — клапан; 6 -часть стрингера, носовая (груба 32x2, L1950); 7 часть стрингера, кормовая (труба 32x2, L1850); 8 — балка первая, носовая, поперечная (труба 45x1,6, L1750); 9 балка вторая, поперечная (груба 45x1,5, L1800); 10— балка третья, поперечная (труба 50x2,5, L1950); 11 — балка четвертая, кормовая, поперечная (груба 45x1,5, L1750); 12 — балка продольная (труба 50x2,5, L1950); 13 -укосина (груба 32x2, 1080 мм); 14 руль; 15 палуба; 16 — шнуровка палубы
 
В камеру вклеивается клапан от резиновой лодки (бывает в продаже). Его несложно изготовить и самостоятельно из пластика или алюминия на токарном станке. Расположение клапанов перед носовыми гребцами позволяет подкачивать при необходимости поплавки на ходу.
 
Внешняя оболочка сшивается из плотного капрона (верхняя часть) и материала ПВХ типа «теза» (днище) капроновыми нитками с припуском на швы 10 мм. Все швы дублируются, а чтобы край ткани не «сыпался», капрон кроится паяльником.
 
Для крепления поплавков к мосту катамарана по их верху пришиваются карманы из капрона, в которые вставляются стрингеры. Карманы не сплошные, а в виде петель из стропы, расстояние между которыми 150—200 мм.
 
Верхняя часть оболочки, если ее невозможно выкроить из цельного куска ткани, сначала сшивается. Затем в ней выполняются две прорези для вкладывания камеры. По краям прорези усиливаются полосками той же ткани шириной 50 мм и устанавливаются люверсы для шнуровки. Две прорези позволяют вынуть и вставить камеру в поплавок, не разбирая катамаран при ремонте в походе. Через кормовую прорезь к рукаву камеры привязывается веревка, а камера вытаскивается через носовую прорезь. При этом веревка остается внутри оболочки, и назад камера затягивается с ее помощью. После этого пришиваются карманы стрингеров. Днище тоже либо выкраивается из цельного куска ткани, либо из двух полотнищ. Далее сшиваются верхняя и нижняя части оболочки от середины к оконечностям. Раскрой и сборка оболочки ведутся максимально аккуратно, с точностью ±1 мм, для обеспечения правильной формы поплавка и во избежание складок. При укладывании камеры в оболочку верхний продольный шов камеры должен совпадать с осевой линией оболочки.
 
Соединение частей стрингера
Соединение частей стрингера:
 
1 часть - кормовая; 2 — часть носовая; 3 — втулка текстолитовая; 4 - болты М5; 5 - гайки М5.
 
Крепленне стрингера к носовой и кормовой балкам
Крепленне стрингера к носовой и кормовой балкам:  
 
1 — гайка фасонная; 2 —стрингер; 3 — втулка (труба 28x2,5); 4 — гайка М5; 5 балка поперечная; 6 — винт М3 (2 шт.); 7 — прокладка резиновая; 8 — шпилька М5
 
Крепление стрингера к средним балкам
Крепление стрингера к средним балкам:  
 
1 - гайка фасонная;  2 - стрингер; 3 - балка поперечная; 4 - крюк («нержавейка», пруток d5).
 
Соединение продольной балки с первой и второй (а) и третьей (б) поперечными
Соединение продольной балки с первой и второй (а) и третьей (б) поперечными:
 
1 - балка продольная; 2 — балки первая или вторая, поперечные; 3 - шпильки М8; 4 —гайки М8; 5 прокладки резиновые; 6 — втулка (труба 50x2,5); 7 - винт М4; 8 - балка третья, поперечная.
 
Узел крепления укосины к поперечной балке
Узел крепления укосины к поперечной балке:
 
1 - балка поперечная; 2 - укосина; 3 - шпилька М5: 4 — гайка М5; 5 - прокладка резиновая.
 
Весло
Весло:
 
1 — валёк (дюралюминиевая труба); 2 — валик (пенопласт); 3 — лопасть (дюралюминий, лист s1,5): 4 — болт М4 (4 шт.).
 
МОСТ КАТАМАРАНА изготавливается из набора труб (алюминиевые сплавы Д16, АМг и тому подобное) различного диаметра и собирается на болтах или шпильках.
 
Каждый стрингер состоит из двух деталей, соединенных втулкой из трубы меньшего диаметра или текстолитового стержня. Втулка крепится к кормовой части стрингера клеем и фиксируется сквозной шпилькой, конец которой расклепывается. Концы стрингеров закрываются заглушками из любого материала.
 
Стрингеры крепятся к балкам фасонными гайками. Соединение носовой (первой) и кормовой (четвертой) балок со стрингерами усиливается втулкой из трубы меньшего диаметра. Ко второй и третьей балкам стрингеры, чтобы не ослаблять их лишними отверстиями, крепятся с помощью крючков.
 
Поперечные балки выполняются из трубы большего диаметра. Третья поперечная и третья продольная балки делаются более прочными для повышения жесткости судна и возможности установки парусного вооружения. Третья поперечная балка удлинена для облегчения установки вант. Кормовая (четвертая) балка в месте крепления руля усиливается втулкой из трубы большего диаметра. Между третьей и четвертой балками ставятся укосины для фиксирования в горизонтальной плоскости. Укосины крепятся к балкам также с помощью шпилек.
 
Руль
Руль:
 
1 — перо руля; 2 — пластина (дюралюминий, лист s3, 2 шт.); 3 — румпель (дюралюминий, труба 25x2); 4 кронштейн (дюралюминий, труба 25x2); 5 — растяжка (дюралюминий, труба 22x2,2 шт.); 6 — ось (стальной пруток d5); 7 — балка моста, кормовая; 8 — укосины моста; 9 — болт М12; 10 — болты М5 (4 шт.); 11,12,13,16 — болты М6 (9 шт.); 14 — петля цилиндрическая (сталь, 3 шт.); 15 — петля плоская (сталь s2, 3 шт.)
 
Перо руля
Перо руля:
 
1 — пластина (стеклотекстолит); 2 -каркас руля (труба 22x2); 3 -заклепка (d3, 4 шт.); 4 - винт М3 (4 шт.); 5 - болты М5; 6 обвязка (проволока); 7  - герметик (пластилин): 8 - заливка (эпоксидная смола).
 
Положение мачты
Положение мачты:
 
1 — мачта; 2 - ванты; 3 штаг.
 
Весь крепеж здесь — из нержавеющей или оцинкованной стали.
 
Положение отверстий в стрингерах и поперечных балках размечается при сборке катамарана на полностью надутых поплавках. Сборка катамарана ведется в следующей последовательности. Сначала собираются стрингеры, вставляются в карманы поплавков, и последние надуваются. На параллельно стоящие поплавки накладываются носовая и кормовая балки, в них размечаются и сверлятся отверстия для крепления к стрингерам, следом—через них — отверстия в стрингерах. После этого балки крепятся к стрингерам. Таким же образом устанавливаются вторая и третья поперечные балки и, наконец, укосины.
 
ПАЛУБА представляет собой прямоугольное полотнище из плотного капрона. Ее размеры уточняются на собранном каркасе. По периметру край полотнища подворачивается втрое на ширину 30 мм и прошивается, затем устанавливаются люверсы для крепления палубы к мосту. Шнуровка ведется от середины поплавков к оконечностям. Палуба служит также упаковкой для катамарана при транспортировке, поэтому желательно пришить накладки из плотного материала во избежание протирания ткани концами труб.
 
РУЛЬ катамарана имеет перо из листового стеклотекстолита толщиной 2 мм. Заготовка расщепляется на две части толщиной 1 мм. Для этого ее угол надрезается посередине на глубину 10—20 мм, и далее стеклотекстолит аккуратно, без резких рывков, разрывается с помощью пассатижей. Затем обе половины складываются вместе и по передней и задней кромкам сверлятся отверстия диаметром 1 мм с шагом около 50 мм. Далее половины скрепляются через эти отверстия мягкой медной проволокой, и между ними вставляется полностью собранный каркас из труб диаметром 22 мм. Листы стеклотекстолита крепятся к каркасу в нижней части заклепками или винтами, а в верхней — винтами с потайной головкой. После этого кромки руля окончательно обжимаются проволокой и герметизируются пластилином. Каждая кромка заливается эпоксидной смолой. По окончании полимеризации пластилин вместе с проволокой срезается ножом, и кромка зашкуривается. Перо руля можно сделать из двух стеклотекстолитовых пластин толщиной 1 мм, но в этом случае необходимо тщательно зашкурить и обезжирить склеиваемые поверхности.
 
Перо руля крепится с помощью болта между пластинами из дюралюминия толщиной 3 мм. Эти пластины соединяются с румпелем, сделанным из трубы диаметром 25 мм, заклепками или винтами. Руль навешивается на кронштейн с помощью самодельных петель. Ось петель — стальной стержень диаметром 5 мм, вынув который, легко снять руль. Кронштейн руля представляет собой трубу, прикрепленную в верхней части к середине кормовой балки, а в нижней с помощью двух растяжек — к укосинам моста. Отверстия в растяжках и укосинах сверлятся по месту при сборке катамарана.
 
ВЕСЛА изготавливаются из дюралюминиевой трубы подходящего диаметра, удобного для захвата рукой, и листового дюралюминия толщиной 1,5 мм. В месте крепления лопасти валёк плющится в нагретом виде, лопасть крепится к трубе четырьмя заклепками или болтами, концы которых тщательно расклепываются. В противоположный торец трубы ставится заглушка из пенопласта. Для обеспечения непотопляемости весла на него наклеивается валик из пенопласта, объем которого определяется опытным путем.
 
ПАРУСНОЕ ВООРУЖЕНИЕ имеет вспомогательный характер и часто малоэффективно. Поэтому его описание здесь не приводится. Однако конструкция моста катамарана предусматривает его установку, возможное положение мачты, вант и штагов показано на рисунке. В качестве варианта парусного вооружения рекомендуется конструкция, использованная на катамаране «Альтаир», опубликованном в журнале «Моделист-конструктор» № 7 ’83.
 
ТЕЛЕЖКА для перевозки катамарана может иметь различную конструкцию — в зависимости от имеющихся материалов. Колеса для нее — от детского велосипеда, которые удобны на пересеченной местности.
К.БЕЛЕВИЧ, А.ГОРБАЧЕВ, г. Нижний Новгород




Рекомендуем почитать
  • «ДУБРОВЕЦ» — ТРАКТОР ШКОЛЬНЫЙ
    «ДУБРОВЕЦ» — ТРАКТОР ШКОЛЬНЫЙЮные механизаторы Лотошанской восьмилетней школы, что в Новосибирской области, из различных бросовых деталей сконструировали настоящую насосную станцию. Все лето она подавала воду на поля, отведенные школьной бригаде, и результат не заставил себя ждать. Урожай на поливных землях оказался намного выше, чем прежде.

Комментарии 

 
0 #1 Suomela 08.04.2014 14:50
Здравствуйте. У меня после строительства дома осталось не мало, не много пенопласта. Хотелось бы из него сделать катамаран. У меня есть к Вам вопросы, которые возникли при чтении материала. По крайней мере по терминологии - полный абзац, и несколько вопросов по собственно конструкции катамарана. Можно ли с Вами списаться через емайл? Спасибо. Суомела.
 

Добавить комментарий

Защитный код
Обновить

ПОДПИСЫВАЙТЕСЬ VK FB


Нашли ошибку? Выделите слово и нажмите Ctrl+Enter.