Парусник-гибрид

Прежде чем начать рассказ о необычной модели яхты-прямохода, несколько слов об истории возникновения ее проекта. Опыта постройки аппаратов школьного класса «П» в нашем кружке практически нет. И когда возник вопрос о подготовке юных спортсменов к новому сезону, мы без колебаний остановились на технике, предложенной в журнале «Моделист-конструктор» № 3 за 1986 год. Оснований для такого выбора оказалось немало. Высокие результаты, показанные моделью на соревнованиях, оригинальность конструкции микрояхты, простота ее изготовления и, главное, отладки режимов хода. Последний фактор особенно важен, так как в реальных условиях зачетных стартов именно он, а не замысловатость схемы модели, определяет успех спортсмена, за плечами которого нет еще богатого соревновательного стажа.

Когда мальчишки принялись уже было за прорисовку рабочих эскизов, кто-то заметил: «А ведь яхта — гибридная: наполовину авиационная, наполовину судомодельная! Вторая половина наша, а насчет первой пойдем посоветуемся с соседями — «авиационщиками». Может быть, что ценное подскажут?»

Сейчас уже не вспомнить, чье это было предложение. Важно другое — к какому результату это привело! Вдоволь наглядевшись на авиационные аппараты, наши мальчишки рассказали соседям о своих проблемах. Юные авиаторы, казалось, увлеклись проблемами парусного судостроения. Но когда после знакомства с выбранной нами конструкцией они услышали, что одной из задач является достижение максимальной быстроходности и ее не решить без сверхоблегчения «гоночного» судна, на их лицах появилось выражение растерянности, а затем раздался… смех! Честно говоря, нам нелегко было справиться с чувством обиды, но положение спас анекдот из истории техники (а может быть, и не анекдот?), тут же преподнесенный ребятами-авиаторами. Он повествовал о том, как автоконструкторы, отчаявшиеся при проектировании новой машины уложиться в рамки технического задания по массе, решили обратиться за консультацией к авиаконструкторам. А те, немного посовещавшись, сказали, что тоже Не могут уложиться в требования техзадания: они не знают, где бы еще сверхусилить конструкцию, чтобы набрать недостающие сотню-другую килограммов!

Короче, когда страсти, вызванные и смехом, и обидами, понемногу улеглись, все оставшееся время, да еще и пару следующих занятий мы провели в обществе соседей. Сейчас остается только поражаться, насколько мы мало знали до сих пор о работе и проблемах друг друга. А результатом творчества усиленного мальчишечьего конструкторского бюро стала предлагаемая вашему вниманию модель яхты. Заметим, что вклад в ее создание в основном все же оказался наш, судомоделистский. Сказалась необходимость знания специфики данного вида моделизма. Но и помощь друзей неоценима — они научили непривычным принципам подхода к проектированию, познакомили с авиационными приемами расчета и изготовления не только парусов-крыльев, но и всех остальных элементов судомоделей.

Подробный рассказ о прорисовках узлов занял бы не один номер журнала. Поэтому сделаем по-другому. Сначала вы внимательно познакомитесь с рисунками новой микрояхты и сравните ее с ранней публикацией. Думаем, что после этого почти все станет ясно. А на словах опишем лишь то, что не покажешь на чертежах.

Прежде всего — об изменениях в схеме. Как вы, наверное, уже обратили внимание, точка установки шарнира крыла переместилась с середины модели на один из корпусов катамарана. Конечно, узел, аналогичный правому, монтируется и на левой половине: место монтажа паруса выбирается исходя из условий заезда — на наветренном корпусе. Таким образом удается избавиться от бессмысленной загрузки оси модели и перенести существенную часть массы на наветренный борт. Расположение плоскости крыла под углом к вертикальной оси несколько снижает тяговые характеристики, однако это с лихвой компенсируется почти полной возможностью избавиться от свинцовых грузов даже на «пуховом» аппарате. Наклонное крыло прижимает свой корпус к воде, а при выходе его из воды стабильность движения быстро восстанавливается — рост наклона паруса ведет к резкой потере кренящего момента.

Введение подкоса (кстати, его можно опереть как на середину поперечной балки, так и на другой корпус) дает несколько положительных моментов. Это — снижение массы узла шарнирной навески паруса (вспомните штырь из стальной проволоки Ø 6 мм на первой модификации), прилегающих зон корпуса и крыла-паруса, а также системы корпусов в целом из-за изменения силовой схемы. Следующее — несравненно большая легкость поворота системы парусов при отслеживании ветра и четырехкратное снижение нагрузок изгиба на «мачту». А последнее ведет к возможности столь же значимого облегчения крыла-паруса!

На новой модели сильно изменилось соотношение площадей основного паруса и плоскости стабилизатора. Авиамоделисты подсказали нам, что при данной профилировке крыла его устойчивую работу на нужных углах атаки можно обеспечить только при таких пропорциях. А вместе с легкостью вращения системы это в сумме обеспечит и применение ее в качестве ветрового автомата курса: достаточно соединить тягой рычаг, закрепленный в корне крыла, с рычагом баллера руля.

Резкое снижение массы яхты позволило перейти на корпуса с меньшим водоизмещением (а значит, и более легкие!) и обоснованно надеяться на глиссирующие режимы плавания, что было учтено при прорисовке обводов. Для легкой энерговооруженной яхты понадобилось сдвинуть ось крыла назад и таким образом как бы увеличить длину носовых частей корпуса. Килевая система стала нерегулируемой (с учетом введения автомата управления курсом относительно ветра), а килевые поверхности приобрели явно выраженную вогнуто-выпуклую профилировку. При смене галса вместе с перестановкой паруса «вверх ногами» соответственно переворачиваются и полые жестяные кили (их верх и низ симметричны и одинаковы).

Какие материалы мы использовали для постройки облегченной модели — показано на рисунках. Крыльевую парусную систему обтянуть микалентной бумагой и отлакировать так, чтобы не возникло отклонений от заданной формы, нам помогли авиамоделисты. А вот нетяжелое покрытие корпусов мы придумали сами. И использовали для него тонкую писчую бумагу, предварительно слегка покрытую изнутри разжиженным эмалитом или другим нитролаком. Обтяжка корпусов велась на эпоксидной смоле, наносимой в очень ограниченных количествах на бумагу. Теперь мы знаем, что при монтаже деталей совершенно недопустимо мазать смолой пенопласт и что раньше казавшаяся нам нетяжелой «судомодельная» отделка поверхностей на деле очень чувствительно повышает массу скоростной яхты.

Конечно, после переработок яхта стала сложнее в изготовлении. Но ведь она проектировалась для соревнований, а не для простых игр на воде. Кроме того, оказалось, что близкие по сложности узлы под силу мальчишкам-авиационщикам второго года обучения. А мы что же, хуже их?

И напоследок — всего одна цифра: три. Во столько раз стала легче новая модель по сравнению с исходным вариантом. Надеемся, вам, как судомоделистам, не нужно долго объяснять, какой выигрыш в быстроходности это сулит?

А. АНДРЕЕВ, руководитель кружка судомоделизма