Разработки

ЛЕДОВАЯ ПТИЦА

08.02.2014
ЛЕДОВАЯ ПТИЦА«Ледовой птицей» называют спортсмены буер-«восьмиметровик» за его высокие скорости и ту легкость, с какой он позволяет совершать повороты, маневрировать. Особенно за «чувство ветра»: приемистость, как сказали бы автомобилисты. Наконец, за способность немедленно ответить на любое пожелание рулевого: «хороший посыл» — отметили бы конники. Это действительно так, потому что его «тяговооруженность» — отношение площади паруса к общему весу буера — выше, чем у других типов. Но еще буеристов привлекает принадлежность его к свободному классу: если остальные являются монотипами и должны в точности соответствовать своему эталону, то здесь есть большие возможности для творчества, эксперимента.
Практически каждый рулевой строит себе такой буер сам: вооружившись теорией, он определяет и закладывает оптимальные, по его мнению, параметры, размеры, расставляет центры приложения действующих сил и моментов. Это относится как к корпусу буера, так и к его парусу.
 
Нашему читателю уже известны некоторые конструкции буеров, созданных специально для занятий детских спортивных групп, для обучения начинающих яхтсменов искусству управления парусами в зимний период (см. «Снежинка», «Синяя птица» в № 1 и 11 за 1979 год). Сегодня журнал знакомит с более серьезной разработкой — спортивным буером нашего национального класса «8-метровой» группы свободной конструкции — таково официальное название. Построил его Павел Константинович Левин, один из наших опытнейших буеристов, участвовавший в гонках еще в конце 30-х годов.
 
В дни блокады Ленинграда он не раз уходил на буерах по льду Ильмень-озера в тыл врага, высаживал десант, вел разведку. В послевоенные годы П. К. Левин стал мастером буерного спорта. И по сей день не расстался он с буерами: разработанный им «восьмиметровик» — ценный сплав теории и опыта.
 
Когда более 100 лет назад буер впервые появился в России, это было тяжелое, неуклюжее сооружение, похожее на розвальни, с толстой низкой мачтой, грубыми деревянными коньками и широкими парусами. Сейчас у спортивного буера узкий обтекаемый корпус, высокие белоснежные паруса, сверкающие коньки из нержавеющей стали — красивая стремительная конструкция. Особенно это относится к «восьмиметровикам». Возможность многое изменять в них позволяет постоянно вносить в конструкции новые перспективные решения и находки — конечно, в определенных пределах требований правил классификации и постройки, а ими разрешен большой диапазон вариантов корпуса, мачты, поперечного бруса, паруса, коньков и т. д. Так, длина и ширина буера могут быть любыми, какими выберет их строитель, но не более 5,6 и 3,7 м соответственно, вес — не менее 80 иг. Лимитированы также ширина мачты — до 180 мм, расстояние между обмерными марками на ней — до 6,4 м, количество лат — 5 и пр. Конечно, ограничена максимальная площадь парусности: ее предел 8 м2.
 
Рис. 1. Буер-«восьмиметровик»
 
Рис. 1. Буер-«восьмиметровик»
 
Рис. 1. Буер-«восьмиметровик»:
 
1 — верхняя марка мачты, 2 — мачта, 3 — лата в латкармане, 4 — парус, 5 — салинговая оковка, 6 — штаг, 7 — ликпаз, 8 — ванта, 9 — нижняя марка, 10 — боут галсового угла, 11 — усы гика, 12 — гика-шкот, 13 — блок шкота, 14 — гик, 15 — марка гика, 16 — боут шкотового угла, 17 — люверс угла. 18 — шпор мачты, 19 — шаровой палец, 20 — степсовая коробка, 21 — рулевой конек, 22 — болт-ось конька, 23 — вилка, 24 — пружина Баллера, 25 — штуртрос, 26 — корпус, 27 — оковка, 28 — талреп штуртроса, 29 — ватербакштаг, 30 — штурвал, 31 — боковой конек, 32 — муфта конька, 33 — поперечный брус, 34 — кокпит, 35 — шпангоут, 36 — бортовая доска, 37 — подмачтовая опора, 38 — стрингер, 39 — баллер конька, 40 — накладка муфты.
 
Рис. 2. Степсовая коробка
 
Рис. 2. Степсовая коробка:
 
1 — планка, 2—шаровой палец, 3—ползун, 4 — стопорный винт.
 
Существуют, однако, и некоторые эмпирические зависимости, которых в первоначальных расчетах традиционно придерживаются конструкторы. Основная из них: а·Р=25·Н·S, где а — расстояние между боковыми коньками, Н — высота центра парусности, Р — вес буера, S — площадь парусности, 25 — коэффициент остойчивости, или, например, соотношение в — 0,125·а, где в — ширина поперечного бруса. Место рулевого конька — спереди или сзади — правилами не установлено, хотя само отличие имеет принципиальное значение: обеспечение остойчивости происходит в обоих случаях по-разному.
 
Коротко о конструкции «восьмиметровика». Главное, конечно, корпус, на котором ставятся и крепятся все остальные детали и части буера. Основу его составляет силовой набор: шпангоуты и стрингеры. Шпангоуты — их 12 — фанерные, выклеенные из нескольких слоев, с сосновыми или еловыми флорами, бимсами, пиллерсами. Они располагаются более или менее равномерно по всей длине корпуса. Стрингеров 5: центральный (20Х40Х Х3750 мм) проходит по самому верху набора, два палубных (15Х20Х3750 мм) и два бортовых (20Х40Х2700 мм) — вдоль днища. Под центральный кладется подмачтовая опора — мощная балка из дуба или ясеня размером 20X40X1650 мм. На бортовых стрингерах соединяются бортовые доски (используются сосновые — 15X287X5705 мм) и фанерное днище. Палуба танже составляется из листов фанеры толщиной 2 или 3 мм. По центру днища проложен между 4-м и 10-м шпангоутами так называемый кильсончик — брус (20X40X1977 мм) из твердого дерева — для укрепления набора в подмачтовой зоне.
 
В корпусе спереди и сзади находятся бобышки, а также вкладыши-брештуки. Кормовая сделана целиком деревянной, а носовая склеена из 15 слоев: 12 слоев из 10-мм сосновых досок, а 2, 7, 11-й слои из 10-мм фанеры. Нос буера должен быть особенно «сильным», так как здесь, кроме гельмпорта, крепится еще и штаг мачты (трос, Ø5 мм). Поэтому снизу он добавочно подкреплен дубовой «подушкой» (25X114X250 мм). В месте постановки поперечного бруса набор усилен по бокам корпуса изнутри опорными «подушками» (15X100X400 мм), а под днищем упорами (40Х100Х555 мм). Все их желательно изготавливать из дуба или ясеня.
 
В кормовом отсеке за кокпитом имеется только один стрингер — по верху палубы и пара шпангоутов № 11 и № 12, первый из которых является одновременно спинкой сиденья рулевого.
 
Поперечный брус буера — это его рессора. Он воспринимает все нагрузки, приходящиеся на корпус и мачту, и поэтому должен обладать большой прочностью и в то же время жесткостью. У «восьмиметровика», как и у большинства современных буеров, брус делается клееным, причем пустотелым — с деревянной же прокладкой с окнами. Это позволяет ему быть более легким, упругим. Важно также, чтобы он имел погиб — средняя часть его несколько выгибается вверх. Во-первых, это как бы дополнительное подрессоривание, а во-вторых, при заснеженном или тяжелом пути просто необходимо, чтобы корпус не задевал за наст, наледи, торосы. Придается брусу и обтекаемая форма, что снижает лобовое сопротивление.
 
Рис. 3. Корпус буера и шпангоуты
 
Рис. 3. Корпус буера и шпангоуты:
 
1—кормовая бобышка, 2 — кормовой стрингер, 3— рулевая колонка. 4 — палубный стрингер, 5 — рулевой барабан, 6 — шпангоут, 7 — подмачтовая опора, 8 — центральный стрингер, 9 — носовая бобышка, 10 — носовая подушка, 11 — днище, 12 — кильсончик, 13 — бортовой стрингер, 14 — упор поперечного бруса, 15 —опорная подушка, 16—спинка сиденья, 17 — топтимберс, 18 — гнездо баллера.
 
Рис. 4. Поперечный брус
 
Рис. 4. Поперечный брус
 
Рис. 5. Муфта бокового конька.
 
Рис. 5. Муфта бокового конька.
 
Материалом для его изготовления служит мелкослойная ель, сосна, кедр. Клеится он из двух досок толщиной 30 и шириной 200 мм, между ними находится прокладка с выбранными окнами: толщина ее, равная в средней части 15 мм, постепенно к концам сходит на нет. Максимальный погиб 90 мм. При постановке бруса на корпус он вкладывается между упорами под днищем и закрепляется на бортах с помощью упорных пластин и болтов. Кроме того, положение его фиксируется тросами (Ø 3 мм) ватербакштагов на талрепах — стяжках.
 
Мачта и гик клеенные из того же дерева, что и брус. Они пустотелы почти по всей своей длине, имеют одинаковый ликпаз. Причем гик одного диаметра — круглый, мачта же имеет каплевидную обтекаемую форму и несколько сужается к топу и шпору. Высотой почти 6 метров, она расчаливается штагом и вантами, которые вверху крепятся к салинговой оковке на серьгах. Оковка делается из пластин нержавеющей стали шириной 20 мм и толщиной не менее 3, так же как и серьги. Соединительный и крепежные болты ее надо брать с резьбой М8 и М10 соответственно, причем из той же стали.
 
Внизу штаг крепится болтами к носовой оковке, а ванты таким же образом к талрепным планкам поперечного бруса.
 
В шпор мачты на винтах вставлен металлический стакан-пятка. Им она в момент подъема и постановки на корпус надевается на шаровой палец степсовой коробки. Дело в том, что мачту можно переставлять (правда, на небольшое расстояние) вдоль ДП. Это необходимо делать во время настройки буера или в зависимости от условий предстоящих гонок. Ползун с приваренным шаровым пальцем передвигается в пазах степсовой коробки, укрепленной на центральном стрингере шестью винтами: он «несет» на себе мачту; определенное положение его фиксируется стопорным винтом.
 
На ходу управление буером осуществляется с помощью рулевого устройства. Его колонка, закрепленная в шпангоутах кольцевыми упорами, с одной стороны имеет штурвал, а с другой барабан, на котором навито несколько витков штуртроса (Ø 3 мм). Через направляющие блоки штуртрос подведен вдоль днища к сектору рулевого конька, причем так, чтобы при вращении штурвала, скажем, вправо, туда же разворачивался буер. Обтяжка тросов парой талрепов.
 
Штурвал изготовляется из фанеры толщиной 10 мм, склеенной в три слоя. На металлическом фланце он посажен на колонку. Последняя сделана составной: из двух труб и стержня — ограничителя длины, который вставляется внутрь их и таким образом связывает обе детали воедино. Барабан при необходимости можно перемещать по ограничителю за счет его сквозного паза.
 
Парусное вооружение «восьмиметровика» — бермудский кэт — считается сейчас оптимальным для «ледовых яхт». Главная особенность паруса — плоское «пузо» — 7—8%. Латы, чтобы оно на ходу не увеличивалось, ставятся сквозными. Правилами наложено ограничение: их может быть только пять, и ширина каждой не должна превышать 60 мм. Максимум «серпа», равный 240 мм, расположен на расстоянии 2060 мм по прямой задней шкаторины от вершины фалового угла.
 
Для буера желательно иметь несколько комплектов коньков: для твердого и мягкого льда, на заснеженный, торосистый. Это относится и к рулевым, и к боковым конькам; только в каждом комплекте рулевой обычно на треть короче. Они могут быть полностью металлические — из нержавеющей стали — или с деревянными колодками. Первые имеют сплошное лезвие и в верхней его части узкие боковые колодки с накладками. У вторых — все «тело» из дерева, только невысокие накладки и бонка-угольник стальные, полоз — бронзовый; все эти части скрепляются между собой пятью шпильками, проходящими сквозь «тело». Бонка припаивается к полозу; но у нее есть резьбовые отверстия — в них и вворачиваются шпильки.
 
Рис. 6. Коньки буера
 
Рис. 6. Коньки буера:
 
1 — отверстие под болт-ось. 2 — накладка, 3 — заклепка, 4 — шпилька М6Х160 мм, 5 — колодка, 6 — носок конька, 7 — гайка шпильки, 8 — шайба, 9 — отверстие под шпильку, Ø 6,6 мм, 10 — полка полоза, 11 — полоз, 12 — бонка, 13 —пятка конька, 14 — боковая колодка, 15 — лезвие, 16 — лезвие, тавр;
А — конек с колодкой, Б — щитовой «хлеборез», В — «Т-образный», Г — рулевой.
 
Рис. 7. Рулевое устройство
 
Рис. 7. Рулевое устройство:
 
1 — штурвал, 2 — заклепка (Ст. Ø 3X35 мм). 3 — груба штурвала, Ø 22 мм, 4 — ограничитель, Ø 18 мм. 5 — рулевая колонка, Ø 22 мм, 6 — упоры кольцевые, 7 — барабан, 8 — направляющие блоки, 9 — талрепы, 10 — баллер, 11 — сектор, 12 — рулевой конек.
 
И носок и пятка конька закруглены. Спереди радиус побольше, сзади — меньше. Объяснение тому — необходимость плавно преодолевать препятствия, оказавшиеся на дороге. Даже средняя часть лезвия или полоза изогнута по дуге большого радиуса — образуется так называемый погиб. Он облегчает буеру разворот.
 
На буере боковые коньки крепятся на поперечном брусе с помощью муфт. Установленные на болтах-осях, они должны свободно проворачиваться вокруг них. Муфты обычно сварные: со щечками, приваренными к полкам по всей длине (могут быть и литые).
 
Хочется также предупредить будущих строителей, что высокие скорости этих буеров (нередко под 90—110 км/ч) требуют соблюдения технологии изготовления всех без исключения узлов.
 
Остановимся на основных моментах постройки. Все работы должны вестись на заранее подготовленном стапеле с точно установленными линиями ДП — диаметральной плоскости — и вертикальными осевыми, отмеченными туго натянутой струной.
 
Первым делом на стапеле размечают основные точки и размеры корпуса, места установки бобышек, шпангоутов и соответственно обозначают их. Окончательную доводку лучше делать «в паре», скрепив струбцинами в середине и по торцам, после чего уложить плашмя с таким расчетом, чтобы концы досок примерно за шпангоутом № 10 провисли: это облегчит последующую сборку, так как корпус здесь изгибается.
 
СХЕМА ЗАКЛАДКИ КОРПУСА БУЕРА-ВОСЬМИМЕТРОВИКА НА СТАПЕЛЕ.
 
СХЕМА ЗАКЛАДКИ КОРПУСА БУЕРА-ВОСЬМИМЕТРОВИКА НА СТАПЕЛЕ.
 
Бобышки выполняют роль силовых элементов. Поэтому для них выбирайте материал получше, склейку ведите с особо качественной опрессовкой и просушивайте согласно технологии применяемого клея. Отверстие под гельмпорт сверлится при окончательной обработке, и желательно на станке, чтобы не допустить отклонений от вертикали. Затем трижды прогрунтуйте бобышки горячей натуральной олифой.
 
Последовательность изготовления шпангоутов такова. На лист фанеры наносится контур. После выпиливания выполняется подклейка набора с фиксацией гвоздями с шагом 70—80 мм, опрессовка и выдержка до полного высыхания, проводится окончательная обработка. Готовые шпангоуты грунтуют горячей олифой и переносят на стапель (см. вкладку).
 
Стрингеры ставят так: сначала кормовой и бортовые на клее с опрессовкой шурупами, затем после подгонки бортовых досок — остальные. При установке бортовых досок жестко и окончательно соединяются все шпангоуты, поэтому подгонку ведут по их боковым пазам, начиная с № 10, и слегка «заневоливая» в бобышках. Поставив на клей доски на каждом шпангоуте, вворачивают в них шурупы, не менее двух с каждой стороны, предварительно просверлив отверстия Ø 4 мм.  На бобышки ставят по восемь шурупов Ø5X55 мм с потайной головкой, также сначала просверлив отверстия Ø 4,5 мм. Причем у кормового брештука перед этим вставляются «по месту» клинья-заполнители длиной 100 мм. Затем «укладывают» остальные стрингеры и подмачтовую опору и проводят малковку с помощью прямого бруса треугольного сечения с размерами 20X100X2200 мм. Его накладывают острой гранью сразу на несколько шпангоутов и снимают кромку среднего из них по всей ее поверхности стамеской, рубанком, малковкой-стружком до полного прилегания бруса. От этого зависит, будет ли палуба ровной, без выпуклостей. Для изготовления палубного настила удобно использовать выкройки из чертежной бумаги или картона. Они должны иметь припуск: на 45—50 мм перекрывать бортовую доску. Обратите внимание на то, что направление волокон фанеры должно совпадать с ДП. Работу лучше начинать с кормы, тщательно впрессовывая боковые кромки, а особенно припуск на бортовые доски. В этих местах можно воспользоваться помощью реек-накладок (25X40X1500 мм), шурупов 4x40 мм, которые ставятся с шагом 70—90 мм.
 
Днище кокпита кроится из фанеры толщиной 6—8 мм, далее в корму и нос идет лист 3 мм. Между шпангоутами № 8 и № 9 фанера не приклеивается, а ставится на шурупах 2,5 X 30 мм — это окно для работы с рулевым устройством. В остальных местах обивается оцинкованными гвоздями с шагом 40—60 мм. Не забудьте покрыть все листы олифой. Готовый корпус окрашивается в любой цвет водостойкой краской.
 
Мачта выклеивается из двух половин, каждая из которых, в свою очередь, состоит из отдельных пластин-слоев. Лучше вначале соединять их попарно, а затем из таких пар изготовлять половинки. Струбцины при сушке надо ставить через каждые 150— 200 мм. В обеих частях мачты по всей длине выбирается ликпаз и карманы-облегчители. При сборке нелишне поставить в «тело» 6—8 шпилек-упоров. Гик изготовляют аналогичным образом.
 
Заготовки для поперечного бруса желательно выбирать цельные.
 
ЛЕДОВАЯ ПТИЦА
 
Первая сборочная операция всего буера: установка поперечного бруса, так называемая «разбивка». К этому времени на брусе должны быть поставлены муфты коньков, вантпутенсы, проведены линии ДП и ось боковых коньков. От центра рулевого сектора по днищу откладывается на ДП размер 4365 мм — эта точка должна точно совпадать с «крестом». Отступив от нее к носу 100 мм, проводим перпендикуляр — здесь будет находиться передняя кромка бруса. Добившись точности установки, закрепляют на днище упоры и повторяют проверку.
 
Выполняют также первоначальную регулировку мачты. Определяют ее наклон. Поставив мачту, на фале поднимают небольшой груз и, регулируя штагом и вантами (трос Ø 5 мм) положение топа, добиваются, чтобы отвес находился на 350—360 мм впереди оси боковых коньков и точно в ДП.
 
В обязательном порядке необходима и проверка параллельности боковых коньков, причем ее надо проводить перед каждым выходом на лед.
 
П. ЛЕВИН




Рекомендуем почитать
  • ВЕЛОСИПЕД МЕНЯЕТ ФОРМУ #2

    ВЕЛОСИПЕД МЕНЯЕТ ФОРМУКонструкторы велосипедов, как профессионалы, так и любители, давно уже пытаются эти «объезженные» машины еще и «приручить», то есть включить в работу руки. Но поскольку на двухколесном велосипеде руки заняты удержанием равновесия путем тонкого балансирования рулем, то осуществить это без ухудшения устойчивости (а значит, и безопасности движения) весьма затруднительно. И, тем не менее, реализация идеи сулит помимо физического развития верхних конечностей еще и существенное повышение мощности безмоторной машины.

Добавить комментарий

Защитный код
Обновить

ПОДПИСЫВАЙТЕСЬ VK FB


Нашли ошибку? Выделите слово и нажмите Ctrl+Enter.