Любителям водного туризму, які живуть далеко від великих водойм — річок, озер і морів, щоб вирушити в плавання, потрібно доставити до «великої води» й саме плавзасіб. А для цього воно вже за конструкцією має бути мобільним: складаним або розбірним.
Переді мною стояло непросте завдання — побудувати містке, надійне, остійне, навіть мореходне плавзасіб невеликої маси, яке можна було б перевозити в купе залізничного вагона й у громадському транспорті. Хоч і існує можливість потрапити до порту п’яти морів, дістатися до будь-якого з них навіть автомобілем зовсім непросто. До того ж машина змушує планувати похід замкненим маршрутом (до неї треба повертатися), що не завжди зручно.
Тож я дійшов висновку, що потрібно будувати розбірний вітрильний катамаран на надувних поплавках. Ідея, загалом, не нова (сам до цього зібрав уже не один), але за творчого підходу до справи кожна наступна конструкція виходить оригінальною.
Розпочинаючи розповідь про катамаран із надувними поплавками та вітрильним озброєнням типу «бермудський шлюп», зазначу, що проєктувався й будувався він із розрахунком на використання сучасних, але загальнодоступних і відносно недорогих матеріалів — як на основі власного досвіду, так і досвіду інших.
1 — поплавок (2 шт.); 2 — носова ванта мачти (2 шт.); 3 — стаксель; 4 — мачта; 5 — грот; 6 — лата грота (8 шт.); 7 — лата стакселя (2 шт.); 8 — ванти мачти (4 шт.); 9 — гік грота; 10 — рульовий пристрій; 11 — шверт; 12 — силовий набір катамарана; 13 — носовий фальшборт (2 шт.); 14 — стаксель-шкот (кевларовий трос); 15 — гік стакселя; 16 — палуба (матеріал «Феррарі», s0,5); 17 — вузол керування парусами та катамараном; 18 — шнурування палуби
Примітка.
* На вигляді збоку лівий поплавок умовно не показано, паруси розташовані в діаметральній площині.
** На вигляді згори вітрильне озброєння умовно не показано.
*** На вигляді спереду паруси розміщені згідно з курсом фордевінд.
Катамаран постійно модернізувався. Недоліки, що проявлялися у водних походах (іноді їхня протяжність становила кілька сотень кілометрів), усувалися в міжсезоння. Проте конструкція вдосконалювалася й дообладнувалася без радикальних переробок, оскільки в основі своїй судно було спроєктовано та побудовано правильно.
Катамаран оснащено майже всіма типами рушіїв, застосовуваних на воді: парусом, підвісним мотором і веслом. Основним, звісно, є парус. Підвісний мотор використовується лише за повного штилю або зустрічного вітру, а весло — на мілководді — як жердина чи як гребок для маневрування в тісних умовах.
Поплавки катамарана (їх, зрозуміло, два) — надувні, двокамерні з поздовжньою перегородкою та додатковою обшивкою нижньої частини. Виготовлені вони (кроєні та склеєні) з матеріалу «Феррарі» товщиною всього 0,5 міліметра і щільністю 650 г/м2, шириною в рулоні 2700 мм — синтетичної (ПВХ) повітронепроникної плівки з тканинною основою. Матеріал достатньо міцний, а його лицьова поверхня дуже гладка.
А — теоретичний кресленик; Б — перегородка; В — верхнє й нижнє полотна (нижні викроюються без отворів); Г — обшивка днища
Кожен поплавок склеєно клеєм «Урмоно» з трьох окремо викроєних полотен, причому викрійки практично однакові (якщо не враховувати припуски на шви).
Два полотна є оболонками поплавка, а третє — перегородкою, що утворює в нормальному (накачаному) стані дві камери.
Нормальним названо стан, коли обидві камери поплавка накачані, а його оболонки (верхня та нижня) не пропускають повітря. При цьому перегородка перебуває в «байдужому» стані. Якщо ж одна з оболонок випадково пошкодиться й через прокол з камери вийде повітря, то перегородка під тиском повітря з іншої камери набуде положення пошкодженої, після підкачування вцілілої.
1 — верхня (надводна) оболонка; 2 — перегородка; 3 — нижня (підводна) оболонка; А — байдужий стан перегородки за герметичних оболонок; Б — верхнє — за пошкодження оболонки надводної камери; В — нижнє — за пошкодження оболонки підводної камери
Є ще й четверте полотно. Воно використовується як обшивка днищевої передньої частини поплавка до міделя. Поплавки мають форму веретена — плавні обводи й круглі перерізи по всій довжині, що забезпечує низький гідродинамічний опір. Приблизно на двох третинах довжини від носа (трохи заходячи за мачту) проходить мідель і розташовані центр величини та точка прикладання архімедової сили. Один важливий момент: верхня камера поплавка коротша нижньої на 200 мм. І в цьому місці «хвіст» перегородки приклеюється тільки до верхньої оболонки. Тут же до неї приклеюються додаткові накладки повітряних клапанів: один — до перегородки, другий — після.
Кожен поплавок має по три клапани. Два — кормові (про них уже йшлося) слугують як для накачування повітря під час підготовки катамарана до плавання, так і для випуску повітря з камер під час скручування поплавка в рулон. Третій клапан, розташований зверху поплавка в районі його міделя, використовується для підкачування з палуби верхньої камери у разі пошкодження нижньої безпосередньо на воді та на ходу. При цьому не лише катамаран, а й пошкоджений поплавок залишається на плаву.
Кілька слів про технологію виготовлення (розкрою та склеювання) полотен у поплавки.
1 — перегородка; 2 — верхня оболонка; 3 — нижня оболонка; 4 — обшивка; 5 — клеєві шви; 6 — клейка еластична стрічка
Розмітку полотен виконуємо згідно з теоретичним креслеником, розкотивши рулон матеріалу на підлозі та зафіксувавши його двостороннім скотчем. Відступивши від поздовжнього краю матеріалу на чверть довжини кола, визначеної на міделі поплавка, проводимо осьову лінію. Бажано, щоб вона збіглася з основною ниткою тканинної основи матеріалу. На осі відкладаємо відрізок, рівний твірній поплавка. У намічених перерізах за діаметром поплавка обчислюємо довжину кола й чверть цієї довжини відкладаємо спочатку в один бік від осі, а потім в інший. Отримані точки з’єднуємо лекальною лінією за допомогою гнучкої рейки.
За розміткою вирізаємо звичайними ножицями заготовку (це буде перемичка), а за нею — ще одну — для іншого поплавка. Поклавши першу (або другу) з викрійок на матеріал, з припуском 20 мм вирізаємо наступну заготовку (верхнє полотно), а за нею — ще одну для другого поплавка. За останньою заготовкою вирізаємо третю пару, збільшивши припуск ще на 5 мм.
Склеювання починаємо з верхнього полотна та перегородки, ретельно очистивши з’єднувані кромки уайт-спіритом. При цьому верхнє полотно має бути знизу. «Хвіст» перегородки приклеюємо до верхнього полотна, не доходячи 200 мм до його кінця.
1 — носова балка-бімс (труба Ø60×2); 2 — передня палубна балка (труба Ø80×2); 3 — підмачтова балка-бімс (труба Ø80×2); 4 — середня палубна балка-бімс (труба Ø80×2); 5 — кормова палубна балка-бімс (труба Ø80×2); 6 — стрингер (труба Ø60×2, 2 шт.); 7 — поздовжня консольна балка (труба Ø60×2); 8 — діагональний трос «павука» шпрюйта (Ø3, 2 шт.); 9 — хомут-буш кріплення консольної поздовжньої балки; 10 — поперечний трос «павука» (Ø3); 11 — талрепи; 12 — каркас фальшбортів (труба Ø25×1,5, 2 шт.); 13 — підставки-шпангоути (труба Ø25×1,5, 8 шт.); 14 — троси кріплення поплавка (Ø2, 4 шт.); 15 — шпрюйт; 16 — піллерс носової балки (труба Ø60×2, 2 шт.); 17 — поплавок
Після нанесення клею на очищені кромки треба дати йому підсохнути (близько 20 хвилин за кімнатної температури). Потім припуски верхнього полотна загинаємо й накладаємо на змащені клеєм кромки перегородки. Важливо стежити, щоб не було складок. Далі, підігріваючи шви феном, прикочуємо їх роликом або стискаємо будь-яким іншим способом.
Після цього склейку перевертаємо й укладаємо на нижнє полотно, звернене гладким боком донизу (це буде донна частина поплавка), — і операція склеювання повторюється.
На завершення на останній шов для гарантії герметичності поплавка наклеюємо ще смужку клейкої поліетиленової плівки шириною 50 мм.
Якість швів виявилася такою, що при спробі роз’єднати їх за допомогою пасатиж рвалися й розшаровувалися сама тканина, а не шов.
1 — мачта (дюралюміній, труба Ø80×2); 2 — шпор мачти (дюралюміній); 3 — степс (спеціальний болт М10, нержавна сталь); 4 — шайба (п’ята) (дюралюміній); 5 — підмачтова балка (дюралюміній, труба Ø80×2); 6 — буш (нержавна сталь, лист s1, зварений у трубу); 7 — патрубок (нержавна сталь, лист s1); 8 — стійка (дюралюмінієва труба Ø28×2); 9 — кріпильна втулка (дюралюміній); 10 — кріплення стійки (гайка М10, нержавна сталь); 11 — «павук» (дюралюміній); 12 — трос (нержавна сталь)
З метою підвищення живучості катамарана передні половини підводних камер поплавків одягнені в «обшивку» — ще один шар такого ж полотна. Обшивка захищає нижню оболонку від стирання на мілководді або під час витягування катамарана на берег, а також певною мірою й від пошкоджень об підводні перешкоди чи дно водойми. «Обшивка» приклеювалася вже на готовий і накачаний поплавок. У цей самий час приклеювалися кишені для стрингерів і куліски для тросів.
Силовий набір. Хоча катамаран спирається на поплавки, які за виконанням можна порівняти з надувними матрацами, у нього, як і в більшості інших плавзасобів, є силовий набір. Конструкцію силового набору можна назвати пружно-жорсткою або балково-тросовою.
1 — верхнє коліно (бом-брам-стеньга); 2 — фал (капроновий трос Ø10); 3 — щоки шківа (дюралюмінієвий лист s2); 4 — кріплення вузла шківа на клотіку мачти (болт М6 із косими шайбами й розпірною втулкою, L90); 5 — шків (дюралюміній); 6 — обмежувач фала (болт М6, L30 із розпірною втулкою); 7 — вісь шківа (болт М6, L30); 8 — карабін; 9 — лікпаз (дюралюміній, П-подібний профіль із підзагнутими полицями); 10 — кріплення лікпаза та стикувальної втулки до коліна мачти (болт М4 із потайною головкою); 11 — скоба кріплення вант (сталевий лист s1, 2 шт.); 12 — фіксатор положення колін мачти та лікпаза (болт М4, 2 шт.); 13 — стикувальна втулка (дюралюмінієва труба Ø76×1,5); 14 — передостаннє коліно мачти (брам-стеньга); 15 — розпірна втулка (дюралюмінієва труба Ø8×1, 2 шт.); 16 — коса трубна шайба (дюралюміній); 17 — розпірна шайба (капрон, 2 шт.)
Перш ніж описувати елементи силового набору, зазначу, що всі вони виконані за єдиним принципом: можливість пройти з ними в пасажирський залізничний вагон і навіть міський громадський транспорт. Конкретно це вилилося в те, що всі довгомірні елементи були поділені на частини довжиною 2200 мм (або менший залишок). Так, наприклад, 8-метрова мачта складається з чотирьох частин (колін): трьох — по 2,2 м та однієї — 1,4 м. Стикуються коліна за допомогою внутрішньої втулки й двох болтів, а їх взаємне положення фіксується болтом у втулці та пазом у коліні. Пази й болти в одному коліні повернуті відносно іншого на 90°.
Поздовжні силові елементи — стрингери виконані з дюралюмінієвої труби зовнішнім діаметром 60 мм (товщина стінки 2 мм). Після їх монтажу на поплавках (стикування колін і встановлення на підставки-шпангоути) кінці кожного стрингера стягуються двома тросами, прокладеними в кулісках (спеціальних швах-кишенях) уздовж боків поплавків, і ці поздовжні силові елементи набувають форми пологої дуги. Ці ж троси заведені в пази в нижніх кінцях підставок, зв’язуючи таким чином силовий набір із поплавками.
Підставки під стрингери (назвемо їх шпангоутами) мають форму кізок і виготовлені з дюралюмінієвої труби діаметром 25 мм і товщиною стінки 1,5 мм. Верх ніжок скріплений хомутом, який вставляється в стрингер і затискається гвинтом. У середній частині ніжки з’єднуються стяжкою, вигнутою за радіусом оболонки поплавка, яка й є опорою, що передає тиск конструкції на поплавок, зафіксований між ніжками. Знизу з торця в ніжках прорізано фігурний паз — у нього заводиться трос, який і зв’язує поплавок із силовим каркасом катамарана та фіксує його положення між ніжками. Крайні (передні та задні) підставки за розмірами трохи менші, ніж середні.
Стрингери з’єднані між собою мостом із кількох поперечних балок-бімсів. Передня (носова) з них виконана з такої ж труби, як і стрингери (діаметром 60 мм), а ось решта — з дюралюмінієвої труби діаметром 80 мм. При цьому носовий бімс, щоб уникнути захльосту зустрічною хвилею, піднято над стрингерами на піллерсах, а наступні три зістиковані безпосередньо зі стрингерами торцями. Кормовий же бімс покладено на стрингери зверху. Це зроблено також, щоб підняти його над хвилями. Щоправда, кормовим цей бімс можна назвати лише умовно, радше це просто задній (або останній), оскільки на кормі його немає зовсім. Для монтажу тут рульового пристрою й підвісного мотора використана поздовжня консольна балка. Якщо до неї хвиля й дістанеться, великого гідравлічного опору вона не створить, і швидкість катамарана не знизиться.
1 — перше коліно; 2 — друге коліно; 3 — втулка; 4 — кріплення (болт М8 із двома фасонними «трубними» шайбами, 2 компл.)
1 — балка; 2 — штифт (болт М8 із двома фасонними «трубними» шайбами); 3 — кріплення (болт М8 із кільцевою головкою та фасонною «трубною» шайбою); 4 — стрингер
1 — форштевень (дюралюмінієва труба Ø25×1,5); 2 — підкос; 3 — вушко (сталева пластина s3); 4 — стрингер; 5 — трос; 6 — хомут із вушком (сталь, лист s1); 7 — промінь (дюралюмінієва труба Ø20×1, 2 шт.); 8 — передній бімс; 9 — піллерс бімса (труба Ø60×2); 10 — поплавок
1 — гік; 2 — накладка (дюралюміній, лист s3, 2 шт.); 3 — кріплення гіка (болт М8 з гайкою, 2 шт.); 4 — осі кардана (болт М8 з гайкою); 5 — сухар; 6 — проушина; 7 — мачта
Додатково бімси з’єднані підкосами ще й із підставками-шпангоутами, на які спираються стрингери. Кожен бімс складається з двох частин: 2,2-метрової та залишкової довжини (вона різна в носового, середніх і кормового бімсів).
Найбільше навантаження несе підмачтовий бімс. Він, як і інші, — складений. Його було вирішено посилити за допомогою пристрою, названого шпрюйтом. Це пристрій являє собою підмачтову (підбалкову) стійку, утримувану на трьох тросових розтяжках. Дві розтяжки — діагональні (з’єднують носову частину одного стрингера й кормову — іншого), а третя (поперечна) проходить під балкою, її кінці кріпляться до стрингерів. Троси пропущені в отвори деталі-заглушки («павука»). Таким чином, частина навантаження від мачти з парусами з балки перерозподіляється на стрингери.
Паруса катамарана, грот і стаксель — вироби купівельні. Тому описувати технологію їх виготовлення не буду. Але зазначу, що для деяких попередніх конструкцій шив паруси й сам, використовуючи як підручник із крою та шиття, поряд зі спеціальною літературою, і публікації в журналі «Моделіст-конструктор», наприклад у № 6,7 за 1977 рік або пізніші — у № 5,6 за 1999 рік.
1 — ніжка (2 шт.); 2 — підкосна накладка (дюралюміній, лист s2, 2 шт.); 3 — підкос поперечної балки; 4 — стопор (болт М8); 5 — хомут (нержавна сталь, лист s2,5 з гайкою М8); 6 — накладка (дюралюміній, лист s2, 2 шт.); 7 — стяжка-опора; 8 — поплавок; 9 — поперечна балка; 10 — стрингер; 11 — трос
А от палубу шив (а точніше, клеїв) сам за тією ж технологією, що й поплавки (вона теж виготовлена з матеріалу «Феррарі»). Палуба являє собою прямокутне одношарове полотнище, окантоване складеною вдвоє по довжині стрічкою з того ж матеріалу (тільки іншого кольору). По периметру палуби залишені неприклеєні куліски — вузькі рукави — в них під час складання катамарана вставляються алюмінієві трубки невеликого діаметра. А вздовж трубок в окантовці проплавлені гарячим паяльником через рівні проміжки (близько 150 мм) невеликі отвори, через які палуба пришнуровується до стрингерів і бімсів. У палубі виконано окантований тим же матеріалом отвір під мачту. А між цим мачтовим отвором і заднім краєм палуби по центру приклепано вузол керування парусами й катамараном — пластину з нержавної сталі з кількома пластиковими стопорами.
Мачту виготовлено з дюралюмінієвої труби діаметром 80 мм і товщиною стінки 2 мм. Вона, як уже було сказано, роз’ємна й складається з чотирьох колін: бізань-щогли (нижнє), вище — стеньга й брам-стеньга та останнє — бом-брам-стеньга. У нижній кінець бізань-щогли запресовано шпор-втулку, якою вона встановлюється на степс шпрюйта, а трохи вище зроблено отвір для виведення фала. Розкріплюється мачта чотирма вантами, верхні кінці яких закріплені за сергу на висоті 5,5 м. Нижні кінці носової пари вант заведені в кільцеві головки болтів, що скріплюють передній бімс зі стрингерами. Кормові ванти — розгалужені. Одна з гілок зачеплена за болт, що з’єднує підмачтовий бімс зі стрингером, а друга — за болт, який скріплює стрингер і кормовий бімс.
Мачта встановлюється з нахилом назад від 5 до 12 градусів. До мачти по всій її висоті (до кожного коліна) прикріплено лікпаз для передньої шкаторини паруса-грота з вшитим у неї ліктросом, а на клотику бом-брам-стеньги змонтовано блок для фала. Трохи нижче на мачті на серзі підвішено блок для зачеплення троса шкота паруса-стакселя.
Руль і шверт за конструкцією однотипні, матеріал також використано один і той самий: дюралюмінієвий лист товщиною 1 мм. Із нього ж зігнуті у формі швелера й лонжерони. Стійки з’єднані між собою заклепками з потайними головками. Руль закріплено на задньому кінці консольної поздовжньої балки. Румпель руля досить довгий, і його зроблено складовим із карданним шарніром (для зручності керування). На цій же консольній балці, тільки в передній її частині, закріплений і шверт.
Для підвищення мореходності на носі кожного поплавка влаштовано хвилеріз, що складається з каркаса й чохла. Каркас — це форштевень, встановлений на передньому кінці стрингера, і промені, які з’єднують його верхній кінець із передньою поперечною балкою. Чохол має форму трикутного мішка, зшитий увесь із того ж матеріалу «Феррарі». Нижні краї чохла — з кулісками: у них вставляються троси, що стягують кінці стрингера, — вони щільно притискають краї чохла до боків поплавків.
Накачування балонів здійснюю звичайним човновим гумовим насосом («жабкою»). Але можна й автомобільним електричним, що живиться від бортової мережі машини, якщо транспортування катамарана до місця старту здійснюють автомобілем. Тиск у поплавках не вимірював, але його достатність визначаю так: коли сам стаю на балон, то він майже не прогинається.
Катамаран має масу близько 165 кг. У розібраному вигляді він уміщується в чотири упаковки, розміри кожної з яких не перевищують тих, із якими безперешкодно можна пройти і в громадський транспорт, і у вагон пасажирського поїзда. Маса ж окремої упаковки становить трохи більше (або менше) 40 кг, і її неважко перенести удвох і навіть одному. Збирати катамаран найкраще втрьох. При цьому на його складання потрібно близько трьох годин.
Нещодавно придбав для катамарана й підвісний мотор «Yamaha» потужністю 2 к.с. Для нього виготовив невеликий і простий подрамник, прикріпивши його на шарнірах до кормового бімса трохи лівіше від руля.
К. ТАГІЛЬЦЕВ