ПОЛУКОПИЯ РЕКОРДНОГО КАТЕРА

Желание создать эффектную, но относительно несложную модель-полукопию катера привело после долгих поисков чертежей кораблей-прототипов к довольно неожиданному варианту — темой для копирования стало уникальное рекордное судно.

Среди знатоков современной морской тематики нет человека, который не слышал бы о непрекращающейся борьбе между множеством фирм за кубок «Голубой ленты Атлантики». Суть этой своеобразной «конкуренции» состоит в достижении кратчайшего времени трансатлантического перехода. При этом к конструкции моторного судна, на котором будет осуществляться этот переход, не предъявляется практически никаких ограничений, в том числе и к типу используемых на нем мотоустановок. Наибольшую сложность составляет требование, исключающее возможность промежуточных заправок топливом. В результате конструкторам приходится решать комплекс проблем, приводящих к созданию уникальных одноцелевых кораблей.

Темой для создания полукопии стал итальянский «претендент» на кубок «Голубой ленты Атлантики», скоростной специализированный катер, названный создателями Destriero. Естественно, он предназначался для одной-единственной цели — побить рекорд, принадлежавший с 1990 года не менее уникальному судну Hoverspeed Great Britain. Громадная работа по проектированию судна, не имеющего аналогов в мире, была проделана итальянскими конструкторами с успехом. Destriero прошел путь от Англии до Нью-Йорка за 58 часов и 34 минуты, поставив таким образом новый мировой рекорд.

Это судно, несколько напоминающее по внешним формам скоростной катер, имеет весьма внушительные размеры. Его длина составляет 67 м, полная высота равна почти 13 м. В качестве силовой установки использована «связка» из трех турбин суммарной мощностью свыше 50 000 л.с. Несмотря на большие габариты, общий дизайн судна довольно элегантен и приятен, что, естественно, и привело к непреодолимому желанию воспроизвести его в модели.

Осуществлению мечты помогли чертежи рекордного катера, опубликованные в чешском журнале «Моделарж». Правда, предложенная там модель по конструкции оказалась отличной от наших представлений о создании учебнотренировочных микрокораблей, поэтому в работе пригодились лишь шаблоны шпангоутов, да и те были упрощены.

Рис. 1. Моторный скоростной катер Destriero итальянской постройки, держатель рекорда и Кубка «Голубой ленты Атлантики» (прототип для постройки модели-копии)

Силовая схема корпуса модели относительно несложная. Она представлена шпангоутно-стрингерным набором, который выполняется из достаточно доступных материалов. Так, все шпангоуты изготовлены из 1,5-мм фанеры. Носовая оконечность может быть выполнена в нескольких вариантах. На чертежах показана деталь, сделанная из той же 1,5-мм фанеры. Если у вас есть желание увеличить прочность носовой части, оконечность можно выпилить и из 3-мм фанеры или склеить в два слоя полуторамиллиметровую. Однако в таком случае полезно облегчить данную деталь, как показано пунктиром на виде сбоку на сборочном чертеже.

Весь продольный стрингерный набор представлен сосновыми рейками сечением 2,5×2,5 мм. Килевая «балка», являющаяся как бы продолжением носовой оконечности, сделана из сосновой рейки сечением 1,5×4 мм и поставлена на ребро.

Перед началом сборки корпуса, когда все детали его силового набора будут сделаны, необходимо подготовить сборочный стапель. В его качестве может послужить любая ровная доска достаточных размеров либо прямоугольный кусок древесно-стружечной плиты толщиной 20 мм. Еще нужно выполнить хотя бы схематически точный чертеж корпуса в натуральную величину (вид сверху) с разметкой мест положения всех шпангоутов и отбивкой его осевой линии. Прикрепив бумажный «плаз» на доску стапеля, его защищают сверху прозрачной пленкой.

Рис. 2. Радиоуправляемая модель-полукопия рекордного катера

Сборка каркаса — дело относительно несложное, однако требующее большого внимания и точности (сразу же отметим, что соединять все детали модели лучше на эпоксидном клее, как наиболее прочном и влагостойком). Особо тщательно следует производить установку на стапеле и вклейку подмоторного шпангоута, так как именно он задает величину отклонения оси мотоустановки от вертикали на угол 7,5°. Все стрингеры можно подтягивать к поперечному набору без предварительного распаривания, так как обводы корпуса даже в носовой части очень плавные. А вот рейки сечением 2,5×2,5 мм, приклеиваемые с боков к килевым элементам корпуса, полезно все же сначала вымочить в теплой воде, потом закрепить в нужном положении на зафиксированных в стапеле шпангоутах, и высушить. Предварительная формовка этих прикилевых стрингеров позволит избежать деформации каркаса после его снятия со стапеля.

Имейте в виду, что прикилевые стрингеры проходят по носовой оконечности корпуса значительно выше ее нижней кромки. Так как они служат для крепления кромок днищевой части обшивки, получается, что в носовой части модели образуется выраженная килевая пластина, выступающая из объемной части корпуса. А это нежелательно, так как, в принципе, площади килевых плоскостей должны быть распределены вдоль судна по определенному закону, но никак не сосредоточены в его носовой части, -иначе добиться устойчивости хода по курсу не удастся.

Конечно, было бы проще срезать выступающий киль, однако это приведет к искажению общей формы полукопии. Поэтому позже, когда корпус уже будет иметь приклеенную обшивку, угол между днищем и выступающей зоной НОСОВОЙ оконечности необходимо скруглить до получения плавного перехода от днища к килю. Нужно отметить, что такая подгонка к обводам судна-прототипа пойдет только на пользу ходовым качествам модели. Дело в том. что рекордный катер имел специальную форму корпуса, позволяющую удерживать высокую скорость и направление хода даже при значительной океанской волне. Копия, строящаяся в масштабе 1:100 относительно прототипа, должна обладать теми же свойствами, позволяющими хорошо ходить при аналогичном «масштабном» волнении реки или озера.

Добиться этого можно несколькими способами. Первый, наиболее простой, но и дающий значительные потери массы, — заполнить эти углы смесью клея и древесных опилок, а после высыхания «шпаклевочного» состава довести форму носовой части до требуемой с помощью напильников и фигурных «шкурилок». Второй несколько более трудоемок — он подразумевает наложение (симметрично с обеих сторон) дополнительных серповидных обшивок, которые закроют наибольшую часть объема упомянутых угловых зон. После подгонки этих деталей они приклеиваются на место, а оставшиеся небольшие углы заполняются упомянутой «шпаклевкой». Третий вариант — подогнуть к корпусу заполнительные детали, вырезанные из пенопласта типа ПХВ. Правда, здесь придется не только потрудиться при подгонке к криволинейным обводам днища, но и после выведения требуемых форм заняться оклейкой пенопласта стеклотканью или шпаклеванием его поверхности эпоксидными составами.

Рис. 2. Радиоуправляемая модель-полукопия рекордного катера:

1 — 6 — места расположения шпангоутов (соответствуют номерам самих шпангоутов, вырезанных из фанеры толщиной 1,5 мм): 7 — подмоторная плита (дюралюминиевый лист толщиной 2 мм); 8 — верхняя панель обшивки рубки (двухслойный ватман); 9 — 14 — детали каркаса рубки (фанера толщиной 1,5 мм или пенопласт марки ПХВ толщиной 2 мм); 15 — носовая оконечность (фанера)

Кормовая оконечность вырезается из пенопласта марки ПХВ и приклеивается к каркасу корпуса перед началом работы но монтажу панелей обшивки

Теперь, когда мы, немного забежав вперед, возвращаемся к поэтапной технологии изготовления микрокатера, нужно заняться монтажом силовой установки. Важно проконтролировать соосность дейдвуда и электродвигателя, а также легкость вращения передачи и гребного вала. Если все в порядке, можно приступать к приклеиванию обшивки. Но…

Тема выбора обшивочного материала носит довольно принципиальный характер. И действительно, здесь все далеко не так просто, как кажется на первый взгляд. К примеру, возьмем такой традиционный для отечественного судомоделизма материал, как тонкая фанера. Всем он хорош, кроме относительно большого веса. Зато подобная обшивка надежно приклеивается к каркасу и не требует больших трудозатрат по внешней отделке. У иностранных спортсменов довольно популярен бальзовый шпон толщиной около 2 мм (именно этот материал и предложен на чертежах в чешском журнале). Признать его идеальным для обшивки тоже нельзя, даже с учетом простоты приобретения бальзы требуемой толщины в наше время. Дело в том, что мягкая древесина при всех своих достоинствах (малая масса, легкость обработки) имеет и ряд существенных недостатков. Прежде всего, это сложность и трудоемкость внешней отделки, которая ставит перед моделистом проблему создания на поверхности обшивки толстой прочной пленки, не только предохраняющей бальзу от воды, но и от чисто механических повреждений при эксплуатации модели. Такая отделка в значительной мере снижает и выигрыш, связанный с использованием изначально легкого материала. Кроме того, дополнительные потери по массе и трудоемкости будут связаны и с необходимостью тщательно обработать бальзовую обшивку и изнутри корпуса какими-либо составами, исключающими даже случайную пропитку древесины влагой -в противном случае вода просачивается по всей толщине обшивки и приводит к вспуханию даже качественного внешнего лакокрасочного слоя. Что же применить для обшивки корпуса? Миллиметровую фанеру с одним соструганным слоем (эта операция дает снижение массы на одну треть и при аккуратной работе может дать идеальную поверхность листа, исключающую необходимость в процессе грунтовки и шпаклевания)? Хорош материал, но… и у него есть один недостаток — такая обшивка склонна к выпучиванию на относительно плоских межшпангоутных участках. Специально подготовленный заранее, в виде плоских листов, тонкий стеклопластик? Из перечисленных материалов, наверное, это лучший. Влагостойкость его идеальная, вес может быть подобран в зависимости от нагрузок того или иного элемента обшивки за счет увеличения или уменьшения числа слоев стеклоткани в исходной заготовке. Но и у него есть неприятные особенности. Прежде всего это токсичность работы с крупноплощадными вы-клейками из стеклоткани на эпоксидной смоле. Да еще и высокая жесткость получаемого материала, которая приводит к большой вероятности отрыва обшивки от каркаса на наиболее криволинейных участках корпуса (в основном это носовые участки, которые обычно и подвержены ударным нагрузкам). Проблему здесь составит и технология приклейки стеклопластиковых листов к деревянному каркасу, так как те же эпоксидные смолы практически не сцепляются с уже отвержденными слоями.

Кажется, идеальной обшивки нет. Однако хочется предложить вам хотя бы однажды попробовать абсолютно «детский вариант» — обшивку из бумаги. Нужно заметить, что решиться на применение подобного «эрзац-материала» далеко не просто, хотя, однажды применив его на модели, вы нередко станете возвращаться к мысли, что он выиграшнее других вариантов.

Суть «бумажной» технологии в следующем. Прежде всего готовят плоские заготовки панелей обшивки. Для этого на стекле раскладывают один лист ватмана, покрытого с обеих сторон свежеразведенной эпоксидной смолой. Потом на него кладут второй слой, смазанный лишь с одной стороны той же эпоксидкой (чистая сторона бумаги должна остаться сверху). «Бутерброд» прижимается на время отверждения смолы вторым листом стекла с размещенными на нем грузами. И через сутки вы получите весьма необычный материал. Если удалось правильно подобрать количество нанесенного клея, окажется, что двухслойный ватман пропитался эпоксидкой практически полностью, превратившись в оригинальный «пластик» с одной глянцевой, уже готовой к покраске стороной, и с другой, идеально подходящей для приклейки к деревянному каркасу — там смола если и появится, то лишь в виде небольших отдельных просочившихся пятен. Гибкость подобной обшивки вполне удовлетворительна, водостойкость превосходит фанерные образцы (требуется лишь легкая лакировка изнутри корпуса после его сборки), а весовые характеристики приближаются к бальзе при условии учета ее отделочного слоя. Конечно, остается вопрос токсичности работы с эпоксидной смолой, но он стоит не так остро, как при работе со стеклотканями, так как количество клея здесь намного меньше, а время, затрачиваемое на все действия до момента накрытия заготовки вторым стеклом, неизмеримо короче. Единственная проблема — необходимость опытным путем подобрать количество смолы, наносимой на ватман, а также подбор вязкости клея за счет добавления в него небольшого количества ацетона. Дело в том, что идеальным такой обшивочный материал получается лишь при определенном соотношении вязкости и количества эпоксидки, требуемого для полной пропитки внешнего слоя ватмана и частичной -внутреннего.

Рис. 3. Выкройки основных деталей модели. Номера деталей соответствуют рисунку 2

На предлагаемой вашему вниманию модели обшивка была сделана как раз из такого материала. Нужно заметить, что двухгодичная эксплуатация модели не показала никаких его недостатков. Опасения в излишней «нежности» бумажной обшивки также оказались напрасными. хотя для более крупных или тяжелых моделей лучше пользоваться трехслойными панелями (средний слой пропитывается, как и внешний, с обеих сторон). Увеличенная жесткость последних на изгиб, способная привнести проблемы с огибанием криволинейных участков корпуса, может быть легко решена хронометрированием процесса отверждения пропиточного клея — необходимо дождаться лишь частичной полимеризации эпоксидки, когда она еще будет достаточно пластичной, и тут же, сняв обшивку со стекла, приклеить ее к каркасу. В таком варианте, конечно, листы обшивки готовят заранее не в полном объеме, а лишь по мере окончания работы над корпусом.

Закончив процесс обшивки днища корпуса и бортов (последнюю операцию лучше выполнять, опять поместив корпус на стапель), приступают к приклейке палубы. Затем монтируют узлы крепления бортовой части аппаратуры радиоуправления, трубчатый шарнир баллера руля, а на поверхности палубы — набор стрингеров для фиксации передней крышки мотоотсека и съемной надстройки-рубки. Последняя, кстати, может иметь самую разнообразную конструкцию. Наверное, проще всего сделать ее при наличии листового целлулоида толщиной около 1 мм, именно из него — удобство и технологичность работы окажутся максимальными.

В качестве силовой установки хорошо подойдут электродвигатели серии «600», сопряженные с гребными винтами диаметром 35 мм и шагом от 27 до 35 мм. Блок силовых аккумуляторов представлен семью стандартными никель-кадмиевыми элементами емкостью 1,2 А ч. Такого источника вполне хватает на 10 -15 минут хода на одной зарядке аккумуляторов. Для скоростной глиссирующей модели, с учетом жестких требований к максимальному снижению общей массы катера, наилучшей окажется система радиоуправления с электронным регулятором тока двигателя и встроенной в него ВЕС-схемой, обеспечивающей питание бортовой части радиоаппаратуры от ходовых аккумуляторов. Избавившись от батарей питания приемника, желательно еще применить и миниатюризированные приемник и рулевую машинку, что может принести выигрыш до 70 г (а это немаловажно).

Ходовые свойства полукопии в состоянии удовлетворить даже довольно требовательного спортсмена. При этом необходимо учитывать, что, как и для любой другой глиссирующей модели, для нашей весьма важна продольная центровка, которую необходимо подобрать за счет перемещения блока аккумуляторов внутри корпуса. Правильный выбор центровки не только улучшит выход на режим и само глиссирование, но и в состоянии снизить влияние крупной волны на устойчивость хода модели.

В заключение хотелось бы отметить, что, благодаря простоте конструкции и технологии изготовления, полукопия рекордного катера великолепно подходит не только для условий радиоуправления. Узкий длинный корпус достаточной килеватости так и «просится» для воспроизведения в классе неуправляемых «прямоходов». Так, кстати, правилами соревнований разрешена установка дополнительных некопийных килевых пластин, которые дополнительно улучшат и так неплохие свойства модели к удержанию курса. При этом бортовая парусность копийного катера весьма невелика, что позволяет надеяться на малую чувствительность к боковому ветру.

Прорисовывая вариант «прямохода», полезно подумать о замене фанерных, даже облегченных шпангоутов, пенопластовыми, вырезанными из пластин ПХВ толщиной 2-3 мм. Честно говоря, эта идея, к сожалению, не пришла в голову на этапе создания предлагаемой радиоуправляемой модели, в которой рамки ограничений массы еще жестче. Хотя, надо признать, чешским конструкторам мы не проиграли: у них модель при бальзовой обшивке и аналогичных размерениях имеет массу корпуса 580 г и полную стартовую — 1670 г, а наша — 360 г и 1100 г соответственно. Что может дать 1,5-кратный выигрыш для глиссирующей техники? Надеемся, объяснять вам про это не нужно.

Я. ВЛАДИС