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 Детские лошадки Предками этих лошадок были средневековые деревянные лошади на колесах, на которых рыцари тренировались перед турнирами. Детские деревянные лошадки на качалках появились в Англии и Германии... РЫХЛИТЕЛЬ ИЗ ВИЛ Многие садоводы-огородники используют для обработки почвы не лопаты, а вилы, считая безотвальный метод более прогрессивным. Я немного доработал обычные вилы, получив еще более удобный...
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.