ПЕНОПЛАСТОВЫЙ КОРАБЛЬ

В нашей стране основным малым плавсредством являются, как известно, надувные лодки. Но есть среди водномоторников и любители небольших жестких корпусов. У них есть свои преимущества: надежность, простота ухода и постоянная готовность к плаванию. При перевозке такой лодки на крыше автомобиля она не занимает места в багажнике. Сложился и негласный стандарт на двухместную картоп-лодку: материал — алюминиевый сплав или стеклопластик, длина около 3 м, ширина 1,1-1,4 м, масса 40-50 кг, допустимая мощность подвесного мотора от 3 до 10 л.с. По российским законам лодка снаряженной массой до 200 кг с мотором мощностью не более 8 кВт (около 11 л.с.) не подлежит регистрации. Загрузить такую лодочку на крышу машины вдвоем не представляет сложности. А в одиночку? В этом случае 40 кг многовато, лучше чтобы было 20-25 кг, не более. Такие плавсредства тоже есть в продаже, но все они одноместные.

То есть переправиться через водную преграду, решив известную задачу о волке, козе и капусте, не получится. А можно ли построить в том же весовом лимите (20-25 кг) двухместную лодку? Трудно, но можно, если уменьшить размеры и применить самые легкие материалы. Ширина менее 1,1 м и высота борта менее 35-40 см для моторной лодки недопустимы по соображениям остойчивости и мореходности. Остается длина — ее можно уменьшить до 2,1-2,5 м. При еще меньшей длине не удастся получить необходимое для перевозки двух человек водоизмещение. Таких двухместных лодок минимальных размеров немного, но они есть, и почти все — самодельные.

Наиболее известный проект — фанерный тузик «Джек Шпрот» английского яхтенного конструктора Джека Холта. При длине 2,29 м, ширине 1,3 м и массе менее 30 кг он была признан безопасным для перевозки четырех человек! Благодаря простой технологии сборки по принципу «сшей и склей», «Джек Шпрот» с различными изменениями неоднократно воспроизводился самодельщиками. В качестве примера можно привести лодку Льва Ржевского из Обнинска (см. «М-К» №№ 1-2, 2016). Она отличается от оригинального проекта секционированным корпусом, который может разбираться на четыре части. Технология постройки подробно описана в упомянутой публикации.

Из отечественных проектов заслуживает внимания похожая по конструкции двухместная «Золотая рыбка» Г.С. Малиновского (см. «ЮМ-К» № 3, 1962 и «М-К» № 4, 1971). Длина лодки составляла 2,5 м, ширина — 1,025 м, высота борта — 35 см, масса — 30 кг, допустимая мощность подвесного мотора — 2 л.с. «Золотая рыбка» была разработана как лодочка для пионерских лагерей, но часто копировалась самодельщиками и даже выпускалась серийно небольшими партиями в Латвии рыболовецким колхозом «Цоде». Латвийские мастера добились при грузоподъемности 180 кг снижения массы фанерной лодки до 25-27 кг.

У Г.С. Малиновского есть еще один интересный проект микромотолодки -так называемая «Матрешка» (см. «М-К» № 11, 1975). Название лодки объясняется тем, что она предназначалась для перевозки на трейлере… внутри кокпита «большой» мотолодки «Прогресс-2». Отсюда минимально возможные размеры лодочки — длина 2,1 м, ширина 1,25 м. Интересен и материал «Матрешки» -листовой пенопласт толщиной 30-50 мм. «Матрешка» имела прямоугольную в плане форму и глиссирующие обводы с вогнутым днищем типа «морские сани».

Таблица 1

Таблица 2

Надо сказать, что пенопласт применяется в качестве основного материала малого судостроения нечасто. Имеет ли он преимущества с точки зрения минимальной массы лодки? В свое время СКВ «Океан» Ленинградского кораблестроительного института собрало статистику по нескольким десяткам лодок длиной от 2 до 4 м, выполненным из алюминиевых сплавов, стеклопластика и фанеры. Была получена усредненная зависимость массы корпуса лодки М от ее условного объема, равного произведению длины L, ширины В и высоты борта Н. Результаты показаны в таблице 1. Видно, что самые легкие конструкции получаются из клепаного дюралюминия. Свариваемые алюминиево-магниевые сплавы несколько тяжелее, так как уступают дюралю в прочности и, следовательно, требуют листа большей толщины. Практически столько же весят и стеклопластиковые корпуса, но только простейшие однокорпусные, то есть без внутренних стенок. Фанерные, в среднем, получаются тяжелее.

В эту таблицу я добавил то, что удалось собрать по самодельным пенопластовым лодкам из журналов «Катера и Яхты», «Моделист-Конструктор» и некоторых других. Таковых лодок набралось всего семь, но оказалось, что в среднем пенопластовый корпус хоть и немного, но легче остальных. Кроме того, к важным достоинствам пенопласта следует отнести то, что он не требует отсеков плавучести, так как даже полностью залитая водой пенопластовая лодка способна держаться на плаву с полной нагрузкой. Недостатком является то, что пенопластовые панели нельзя гнуть, поэтому обводы лодки всегда получаются как бы гранеными.

Из «твердых» пенопластов наиболее распространены полистирольные (пенополистиролы) типа ПС и ПСБ и полихлорвиниловые (пенополихлорвинилы) типа ПХВ. Беспрессовый (гранулированный) пенополистирол ПСБ имеет открытые гранулы и для постройки лодок непригоден. Основные свойства различных марок пенопласта, применяемых в малом судостроении, представлены в таблице 2.

По всем основным механическим и эксплуатационным свойствам полихлорвиниловые пенопласты типа ПХВ превосходят пенополистиролы типа ПС, но все перечеркивает их склонность к впитыванию влаги. Пенопласт ПХВ может всего за 24 часа набирать по массе до 4% воды. Поэтому для всего, что ниже ватерлинии, следует применять пенополистирол, лучше всего ПС-1-200.

Только эта марка пенопласта допускается для макетов, с которыми тренируются в бассейне космонавты. К сожалению, пенополистирол горюч, растворяется бензином, ацетоном, полиэфирными смолами, нестоек к поверхностным повреждениям и к истиранию. Поэтому пенополистирольный корпус крайне желательно покрыть стекловолокном, хотя бы в один слой, чтобы не увеличивать вес. Для связующего следует использовать только эпоксидные, а не полиэфирные смолы. Правда, по моему опыту, мелкие повреждения оклеенного стекловолокном пенополистирольного корпуса можно ремонтировать полиэфирной автомобильной шпаклевкой со стекловолокном. Такая шпаклевка затвердевает очень быстро, и пенополистирол под ней не страдает.

Пенополистирол свободно обрабатывается любыми инструментами, легко режется нагретой нихромовой проволокой. Клеить его лучше всего эпоксидными смолами, но при хорошей подготовке поверхности можно использовать и другие водостойкие клеи, не содержащие бензин, ацетон и стирол, например, клей ПВА.

Мое знакомство с пенополистиролом началось с поплавков разборного глиссирующего катамарана (см. «М-К! № 12, 2019). Следующей оказалась сверхлегкая картоп-лодка, построенная Сергеем Галихиным из подмосковных Химок. Это уже его четвертое судно подобного типа. За основу был взят проект пенопластовой лодки «Гамма» Ю.Н.

Никифорова, опубликованный в журнале «Катера и Яхты» (см. № 3, 1975). Но лодочка Сергея существенно отличается от «Гаммы»: уменьшена длина, применены немного другие обводы без носового транца. Длина корпуса составляет 2160 мм, ширина — 1100 мм, высота борта — 400 мм. Корпус склеен эпоксидной смолой типа ЭД из пенополистирольных плит ПС толщиной 50 мм. Снаружи и изнутри он оклеен стекловолокном в один слой. Для повышения прочности в верхнюю кромку борта по периметру вклеен П-образный профиль из стеклопластика.

Масса корпуса составила всего 23 кг -отличный результат!

Корпус лодки образуют 11 пенополистирольных плит довольно сложной формы. Плоскодонные обводы с немного заостренным носом и приподнятым в корме днищем оптимальны для плавания на веслах или с моторчиком мощностью 1-2 л.с. Сергей жалуется на сложность подгонки плит, без специального стапеля собрать такую лодочку трудно. Но облегчить этот процесс, как мне представляется, можно. Для начала нужно склеить из картона или другого подобного материала модель лодки в масштабе 1:5 или 1:10. Затем собрать на металлических скобах и склеить внутренний каркас лодки из тонкого листового стеклотекстолита. После чего оклеить каркас лодки плитами пенополистирола, заделать эпоксидной шпаклевкой щели и оклеить его снаружи стекловолокном. Такой корпус получится, конечно, тяжелее, но ненамного. По моим расчетам, масса каркаса из стеклотекстолита марки СТЭФ толщиной 1 мм составит примерно 5,2 кг. Часть этой добавки можно «вернуть», так как для такого корпуса внутренняя оклейка стекловолокном не требуется.

Развертка листов такого внутреннего каркаса корпуса показана на чертеже. При оклейке каркаса с кромок пенопластовых плит надо снять фаску величиной n=b*tg(90°-α/2), где b — толщина плиты, α — угол между плитами.

Лодка Сергея Талихина задумана как одноместная, но при ее размерах и весе она может взять на борт и двоих. Точно рассчитать ее водоизмещение и грузоподъемность при таких граненых обводах несложно. При нагрузке один человек с багажом (90 кг) осадка лодки составит всего 10 см, а высота надводного борта, соответственно, 30 см. Если уменьшить высоту борта до 25 см (минимально допустимая величина для волны той же высоты), то такая лодочка поднимет примерно 150 кг, то есть двоих не очень тучных человек без багажа. Выталкивающей силы полностью залитой водой лодки достаточно для поддержания на плаву груза весом 120 кг.

Лодочка Сергея, особенно ее вес, мне так понравилась, что в дальнейшем я оказался ее полноправным владельцем и стал дорабатывать под свои нужды. В первую очередь, установил ручки для переноски. Для этого лучше всего подходят продающиеся в магазинах запчастей легкие пластиковые ручки для грузовых фургонов. Немного тяжелее, но тоже очень удобна металлическая ручка задней двери от «Нивы». Ручки, как все остальное навесное оборудование, нужно крепить к пенопластовому корпусу сквозными болтами с проклеиванием эпоксидной смолой.

Затем пришлось подумать над сиденьем, а по-морскому, банкой для второго пассажира. Одну фанерную баночку сделал Сергей, но мне она понравилась не очень — тяжеловата и сложна по конструкции. Оказалось, что лучшие банки для маленьких лодок получаются из сидений для ванн. Среди них встречаются очень легкие, не более 1,5 кг, да еще и со спинкой и разборные. Нужно только немного нарастить боковые крепления, так как даже маленькая лодочка все же шире ванны.

Для установки подвесного мотора необходимо укрепить пенопластовый транец. Для этого надо использовать две транцевые накладки, внутреннюю и наружную, соединенные между собой сквозными болтами М8. Накладки выполнены из 6-миллиметровой фанеры ФСФ, но можно, и даже лучше, использовать 5-миллиметровый стеклотекстолит марки СТЭФ. На чертеже видно, что болтов много — 8 штук. Четыре из них используются для крепления кронштейна для подвесного мотора, так как далеко не каждый мотор можно установить на транец общей толщиной более 60 мм. Еще к четырем болтам крепятся откидные транцевые колеса для перевозки лодки по берегу.

Как ведет себя такая маленькая лодочка на воде? На веслах идет легко, но несколько вертлява. Чтобы устранить этот недостаток, желательно установить в корме фанерный или стеклотекстолитовый плавник, показанный на чертеже пунктиром. Под мотором, как и все короткие лодочки с такими обводами, сильно задирает нос. Дело в том, что при скорости 2-3 м/с (7—10 км/ч), которую только и может обеспечить маломощный моторчик, корма короткой (2,0-2,5 м) лодки попадает как раз во впадину волны. Можно ли как-нибудь с этим бороться? Есть у меня некоторые идеи, которыми я поделюсь в следующей статье.

Григорий ДЬЯКОНОВ