Превратить обычные мачты в ферменные (рис.2) можно с помощью трех растяжек из стального троса диаметром 2—3 мм — ромбовант и поперечных распорок — краспиц. (Жесткость фермы повысится, если установить два ряда краспиц.) Угол между ромбовантами и мачтой должен быть не менее 8°.
Ромбовантами можно регулировать изгиб мачты, тем самым изменяя профиль грота и, как следствие, его тягу. Делают это с помощью винтового талрепа. Поворачивая корпус талрепа, его укорачивают или удлиняют, а прикрепленная к нему ромбованта одновременно меняет давление на краспицу и тем самым — изгиб мачты.
Накладной ликпаз собирают из тонкостенного П-образного алюминиевого профиля, применяемого в строительстве для крепления оконных стекол. Ему придают нужную форму молотком и оправками (рис.4) либо способом волочения между двух роликов с канавками соответствующих очертаний. Готовые отрезки обработанного профиля крепят к мачте винтами или шурупами-саморезами диаметром 3—4 мм. Отверстия для шурупов сверлят до начала деформации профиля.
Рис.1. Виды мачт:
а— раскрепленная растяжками, б— раскрепленная подкосами, в— свободная; 1 — степс, 2— ванты, 3— форштаг, 4— раскосы боковые, 5— пяртнерс.
Рис.2. Мачта ферменной конструкции:
а — общий вид, б — вариант узла краспиц; 1 — мачта, 2 — ромбованты задние, 3 — краспицы (Д16Т, трубы 12×1), 4— ликпаз, 5— ромбованта передняя, 6— форштаг, 7— талреп винтовой, 8— шпор, 9— прорезь для ромбованты, 10— тяга (Д16Т труба, 12×1), 1Т— хомут (полоса X18Н10Т s 1,5—2).
Рис.З. Характер обтекания грота потоком воздуха в зависимости от способа крепления его к мачте:
а— кольцами (сегар-сами), б — ликпазом, в — карманом на передней шкаторине грота.
Рис.4. Этапы изготовления ликпаза с помощью оправок:
а — формирование цилиндрического дна профиля, б — подгибание полок профиля: 1 — молоток, 2 — профиль ликпаза, 3 — оправка плоская (дерево или текстолит), 4 — оправка цилиндрическая (металл), 5 — оправка фигурная (половина оконной петли).
Рис.5. Характер обтекания грота потоком воздуха в зависимости от вида мачты и способа крепления вант:
а — неповоротная мачта, б — поворотная мачта; 1,2 — точки крепления вант, 3 — ликпаз.
Рис.6. Способы соединения колен мачты:
а — телескопический (D—d=0,2…0,5), б — на наружной втулке (D—d=0,15…0,2), в — на внутренней втулке с ликпазом (D— d=0,2…0,3); 1 — колено нижнее, 2 — опорный штырь съемный (можно заклепку), 3 — колено верхнее, 4 — втулка наружная, 5 — втулка внутренняя, 6 — фиксатор (винт или заклепка), 7 — звенья ликпаза.
Рис. 7. Узел крепления гика:
1 — пятка гика, 2— проушины, 3 — винты крепления, 4 — «крестовина» шарнира, 5 — хомут мачты.
Рис.8. Виды степсов:
а —- деревянный и металлический (фигурный и трубчатый) — для гребных деревянных и шпоновых лодок, б— плоский металлический — для установки на кильсон байдарки, в — сложные— для установки на балку судна-многокорпус-ника; 1 — шпоры мачт, 2 — степсы-хомуты, 3— штырь поворотный, 4 — хомут поворотный, 5 — винты-ограничители.
Тяга грота зависит от способа соединения его с мачтой. Поскольку у малого судна площадь парусности мала, а лобовое сопротивление корпуса и экипажа относительно велико, то такое невыгодное соотношение (по сравнению с большой яхтой) ухудшает способность малого судна двигаться против ветра. Поэтому важно соблюдать два «не».
Во-первых, не допускать щелей между мачтой и гротом, ибо прорывающийся в них с наветренной стороны паруса воздух существенно уменьшает тягу, особенно на острых курсах. Это происходит, если грот крепят на кольцах (рис.3а), петлях-сегарсах, шнуровке или ползунах, скользящих по прикрепленному к мачте рельсу. «Дырок» не будет, если грот крепить в ликпазе — продольной щели на задней стороне мачты (рис.3б).
Во-вторых, не создавать уступ между мачтой и гротом, ведь нарушение плавности профиля паруса, особенно в его начале, также ухудшает тягу. Эта проблема решается поэтапно. Улучшить плавность профиля помогает мачта каплевидного сечения, достать которую или изготовить сложно. Но можно сделать мачту поворотной, тогда ступенька между нею и гротом окажется ниже. А если использовать карман, то профиль паруса станет совсем плавным (рис.3в).
Конечно, проще всего заставить поворачиваться свободную мачту. А как быть с раскрепленной? На первый взгляд здесь мешают штаг и ванты. Но если крепление вант перенести в одну точку (рис.5б), то мачта сможет разворачиваться влево-вправо на 15—20°, чего вполне достаточно.
С карманным креплением грота тоже не все просто, поскольку оно порождает целый букет проблем. Известно, что мачта лучше сопротивляется нагрузкам, в том числе от стакселя, если ее ванты и штаг крепить не к топу, а ниже его на расстоянии, равном 0,12—0,25 длины мачты. Штаг желательно располагать ниже вант, в крайнем случае — на одном уровне.
Так вот, карман на гроте вынуждает крепить ванты и штаг только к топу и применять только топовый стаксель, который максимально нагружает мачту. Тот же карман не дает оборудовать мачту и ромбовантами, поэтому приходится существенно повышать ее прочность и жесткость, а тем самым — и вес.
СЕКРЕТ ВТОРОЙ: ВЫБОР КОНСТРУКЦИИ МАЧТЫ
Сочленение колен мачты (рис.6) зависит от способа крепления к ней грота. Вариант «а» — универсальный; «б» применяется, как правило, для свободной мачты; вариант «в» — для раскрепленной с ликпазом. Звенья ликпаза должны правильно стыковаться, поэтому соседние колена при сборке нужно фиксировать в строго определенном положении. Простейший вариант— с помощью головки винта или заклепки, входящей в прорезь на нижнем торце верхнего колена (рис.6, поз.6).
На прочность мачты влияет и способ крепления к ней гика. В частности, тонкостенная мачта «не любит», чтобы ее дырявили. Это учтено в представленном варианте (рис.7). Гик крепится к мачте охватывающим хомутом, который легко фиксировать на нужной высоте.
Крепить к гику нижнюю шкаторину грота можно либо ликпазом, либо карманом (здесь проще последний — он не создает никаких затруднений). В кармане делают вырез для прохода оттяжки гика, необходимой для бермудского, га-фельного (в том числе гуари), шпринтового и иногда рейкового (если нижняя шкаторина крепится на гике, а не на рейке) гротов.
Натягивать штаг, ванты и оттяжку гика лучше всего с помощью мягкого талрепа — капронового конца диаметром 3,5—5 мм, несколько раз пропущенного между двумя кольцами; при площади парусности более 10 м2 могут применяться винтовые талрепы.
СЕКРЕТ ТРЕТИЙ: ВЫБОР КОНСТРУКЦИИ СТЕПСА
Если мачта не должна поворачиваться, как у рейкового и латинского гротов, отверстия в степсах делают прямоугольными или квадратными (рис.8а). Шпоры в эти отверстия могут входить либо плотно, либо с зазором 3—5 мм на сторону.
Степсы, устанавливаемые на поперечные или продольные балки надувных лодок и плотов, катамаранов и тримаранов, позволяют при необходимости укладывать мачту горизонтально в любом направлении (рис.8в).
Коротко о применении рассмотренных конструкций.
Для мачт обычно используют трубы из сплавов Д16 или Д16Т диаметром 35—70 мм и толщиной стенки 1,5—2 мм, реже — 2,5 мм.
При площади грота менее 4,5 м2 ромбованты невыгодны: некоторая экономия веса не оправдывает затрат труда, материалов и, главное, времени на их сборку-разборку.
Г рот крепят карманом прежде всего в вооружении КЭТ (мачта плюс грот) со свободной мачтой, особенно при парусности до 4 м2. Такое решение дает максимальный эффект: плюсы конструкции работают, а минусам проявиться негде — нет стакселя и вант.
Кроме того, карман на гротах есть смысл применять в типах вооружения с короткой мачтой: гафельном, шпринтовом, латинском и рейковом. Плюсы такого решения заметно перевешивают минусы: топовый стаксель, хотя и имеет максимально возможную площадь, не слишком нагружает корпус. Мачта при этом чаще всего свободная, поскольку разница в весе с раскрепленной сравнительно невелика. Ее легко снимать и ставить, надевать на нее грот.
Свободную мачту часто применяют и в промежуточном варианте, когда основную парусность — вооружение КЭТ — дополняют при слабом ветре легким стакселем (то есть превращают в вооружение ШЛЮП). При этом стаксель больших нагрузок не создает и мачта оказывается относительно легкой.
НЕСКОЛЬКО СЛОВ О СНАСТЯХ
Стоячий такелаж (ванты и штаг, ромбованты) используют стальной — он не вытягивается, достаточно тонок, а значит, имеет малую паразитную парусность. Обычно это тросики из оцинкованной или нержавеющей стали диаметром 2—3 мм. На худой конец — просто проволока диаметром 2—2,5 мм. Она прочнее, но может внезапно сломаться (обычно около огона — очка на конце снасти).
Тросик же о разрушении «предупреждает»: вначале ломаются отдельные его проволочки.
Бегучий такелаж — фалы (снасти для подъема парусов), шкоты (для управления парусами), галсы и оттяжки изготавливают из растительных или синтетических (чаще всего капроновых) тросов. Последние предпочтительнее, они более прочные и не боятся влаги. Фалы делают из плетеного троса типа репшнура, так как крученый (обычно из трех прядей) тянется под нагрузкой и паруса «проседают», теряя форму. Допускается трос с сердцевиной из пучка нитей в толстой и прочной оплетке, такой, чтобы при растяжении фала под нагрузкой и последующем его сжатии без нагрузки нити сердцевины не пробивались сквозь оплетку. Диаметр фалов— 6—10 мм (при площади грота более 7 м2 фал иногда делают из стального тросика). Шкоты имеют диаметр 8—12 мм. Изготавливать их, особенно при небольшой площади парусности, можно и из крученого троса, вытяжка тут не столь важна, а держать в руках удобнее. Неплохие стаксель-шкоты получаются из полипропиленового троса, он заметно легче других, что улучшает управление стакселем в слабый ветер.
Площадь парусности однокорпусного судна можно ориентировочно определить по формуле:
Smax=kLB,
где Smax — допустимая площадь парусности; к — коэффициент остойчивости (зависит от конструкции судна: для байдарок к=0,6…0,7, для надувных лодок к=0,7…1, для гребных к= 1… 1,2); L и В— длина и ширина судна по ватерлинии.
В зависимости от особенностей судна полученный результат может корректироваться. Но «раздувать» парусность небезопасно. Лучше, разделив ее на основную и дополнительную, расширить парусный «гардероб», применяя основные паруса в средний ветер, дополнительные— в слабый, штормовые— в свежую погоду (в первую очередь грот, площадь которого должна быть в 2—3 раза меньше, чем у основного).
Иногда вместо штормового грота используют стаксель, если подходит его площадь и достаточна прочность. В качестве дополнительных парусов применяют прежде всего стаксели увеличенной площади и из более легкой (чем у основных) ткани. При площади основной парусности до 6 м2 можно увеличить «гардероб» без ощутимых финансовых расходов и при сравнительно небольших затратах труда — за счет стакселей из обычной полиэтиленовой пленки.
Ю.КУЖЕЛЬ
Рекомендуем почитать Вместо стрелки — светодиод Обнаружить обрывы в радиодеталях, обмотках кадушек индуктивностей и трансформаторов, ориентировочно определить сопротивление электрической цепи, оценить состояние диода или транзистора,... БРОНЕАВТОМОБИЛЬ БА-20М Легкий бронеавтомобиль на усиленном шасси легковой машины М-1. Он был спроектирован в 1936 г. и в том же году запущен в производство. В небольшом количестве выпускалась также модификация...
Мачта — «фундамент» парусного вооружения судна, главный его узел. Роль мачты многофункциональна, от ее устройства и расположения на судне зависят площадь, конфигурация и аэродинамика парусов, возможность регулирования их тяги, расположение шверта и многое другое. Так что выбор типа и конструкции мачты предопределяет и особенности конструкции судна, и уровень эффективности его парусов.