ТОЧНО В ВОРОТА

Парусники класса «П» пользуются заслуженной популярностью у судомоделистов-школьников. Действительно, эти яхты-прямоходы при всем своем аэро- и гидродинамическом совершенстве не нуждаются в дорогостоящей аппаратуре дистанционного управления, к тому же в этом классе судомоделисты-конструкторы могут реализовывать самые смелые свои конструкторские замыслы.

Жесткий парус-крыло уже давно используется на яхтах класса «П» как высокоэффективный движитель. К числу его достоинств в первую очередь следует отнести высокое аэродинамическое качество и неизменность его формы, что благоприятно сказывается на скорости и стабильности движения, а значит, и курса.

В «Моделисте-конструкторе» уже не раз публиковались материалы о жесткокрылых парусниках. Сегодня мы рассказываем о еще одной конструкции яхты класса «П», которая при высокой скорости движения способна проходить дистанцию с минимальными отклонениями от заданного курса.

Браться за постройку этой модели лучше всего вдвоем-втроем — матричная методика формования корпуса наиболее подходит для изготовления небольшой серии яхт.

Конструкция предлагаемого парусника необычна. Так, геометрия его корпуса позаимствована у скоростного трехточечного глиссера, ну а движитель яхты представляет собой само-ориентирующуюся с помощью дополнительного паруса-стаби-лизатора двукрылую систему, напоминающую бипланную коробку (если воспользоваться авиационной терминологией).

Шарнирное крепление пары парусов-крыльев позволяет им самоустанавливаться под оптимальным углом к ветру в достаточно большом диапазоне курсов, ну а при изменении скорости парусника или направления ветра паруса автоматически займут нужное положение. Некоторым недостатком такой схемы является ее «двухрежимность» — при свежем ветре модель легко глиссирует, ну а при ослаблении ветра модель продолжает движение в водоизмещающем режиме со значительно меньшей скоростью.

Корпус парусника достаточно прост, поэтому судомоделист может выбрать любую технологию его изготовления. В частности, можно сделать наборный корпус с обшивкой из миллиметровой фанеры, можно вырезать заготовку из пенопласта и оклеить ее тонкой стеклотканью с использованием эпоксидной смолы. Здесь же предлагается матричный способ, с помощью которого можно тиражировать корпуса, создавая целую флотилию моделей яхт с корпусами-монотипами.

Первый этап — изготовление мастер-модели, или, как ее неблагозвучно называют специалисты, болвана. Для этого подойдут практически любые материалы, но проще всего сделать центральный корпус из пары дощечек-боковин толщиной 10—15 мм и фанерных днища и палубы. Боковые же поплавки — из липовых брусочков.

После стыковки всех трех элементов мастер-модель шпаклюется, тщательно шкурится и красится несколькими слоями нитроэмали с промежуточной шлифовкой. Готовая мастер-модель покрывается антиадгезионным слоем (например, дву-мя-тремя слоями восковой паркетной мастики с тщательной полировкой).

Модель парусника класса «П» с самоориентирующейся парусной системой:

1 — парус-крыло; 2 — узел парусной системы, шарнирный; 3 — киль (фанера s5); 4 — корпус; 5 — перо рулевое; 6— парус-стабилизатор; 7 — винт М6 крепления паруса-стабилизатора; 8 — гайка М5 крепления шарнирного узла; 9 — поперечина.

Положение парусов-крыльев b паруса-стабилизатора на различных курсах:  

А — на курсе бейдевинд левого галса; Б — на курсе фордевинд; В — на курсе бейдевинд правого галса.

Таблица контрольных сечений профиля паруса-крыла

Парус-крыло:

1,8 — законцовки (фанера s3); 2 косынки (липа s3); 3 — втулка резьбовая, стыковочная (дюралюминий, труба 8×2); 4 — кромка передняя (сосна, рейка 14×8); 5 — мачта-лонжерон (сосна, рейка 20×6); 6 — нервюры (липа, пластина s2); 7 — кромка задняя (липа, рейка 22×8).

Шарнирный узел парусной системы:

1 — гайка М5 крепления шарнирного узла; 2 — втулка шарнирная (дюралюминий); 3 — валик шарнирного узла (сталь); 4 — поперечина корпуса (сосна, рейка 50×20); 5 — шайба (сталь); 6 — винт М6; 7 — траверса (дюралюминий, лист d5); 8 — заклепка (дюралюминий, d3, 2 шт.); 9 — балка-лонжерон (сосна, рейка d12); 10 — поперечина (дюралюминиевая спица d3); 11 — парус-крыло; 12 — винт М6 крепления паруса-крыла; 13 — втулка резьбовая, стыковочная.

Парус-стабилизатор:

1,6 — законцовки (липа, пластина s3); 2,5 — нервюры (липа, пластина s1,5); 3 — кромка передняя (сосна, рейка 5×4); 4 — лонжерон (сосна, рейка переменного сечения); 7 — косынка (липа); 8 — кромка задняя (липа, рейка 10×5); 9 — переходник (проволока ОВС d3).

Следующая операция — изготовление матрицы. Сначала нижняя часть корпуса (без палубы) оклеивается парой слоев тонкой стеклоткани с использованием в качестве связующего эпоксидной смолы. При этом первый слой особенно тщательно прижимается к поверхности болвана — между ним и стеклотканью не должно быть воздушных пузырей и излишнего количества смолы.

После полимеризации смолы подготавливается композиция из обычного речного песка и той же «эпоксидки». Полученная масса закладывается в дощатый ящик, размеры которого несколько превышают габариты корпуса, после чего в нее до уровня палубы «погружается» мастер-модель с приформован-ной к ней оболочкой из стеклоткани. Эпоксидно-песчаная композиция тщательно уплотняется постукиванием по ящику, а поверхность массы выравнивается заподлицо с уровнем палубы корпуса. Через сутки мастер-модель аккуратно извлекается из корпуса — матрица готова.

Теперь возьмемся за изготовление собственно корпуса. Внутренняя поверхность матрицы по знакомой уже технологии покрывается антиадгезионным слоем, после чего на нее наносится лицевой слой будущей оболочки корпуса — подкрашенная нитрокраской эпоксидная смола. Не дожидаясь полного отверждения этого слоя (смола должна оставаться еще липкой), внутренняя поверхность матрицы оклеивается стеклотканью (3—5 слоев в зависимости от толщины ткани), причем первый слой из самой тонкой ткани приформовывается к матрице тщательно. Особо тщательно ткань укладывается в углы (ребра) корпуса.

После полимеризации эпоксидной смолы оболочка корпуса извлекается из матрицы и в ней прорезаются отверстия под рули и кили. Далее в корпус вклеивается поперечина из сосновой доски толщиной 20 мм, предназначенная для крепления к ней шарнирного узла двухпарусной системы.

Подготовленная таким образом оболочка вкладывается в матрицу, поверх нее натягиваются полиэтиленовая пленка и крышка из 10-мм фанеры с насверленными в ней отверстиями. Диаметр их выбирается таким, чтобы через отверстия можно было пропустить штуцер баллончика с монтажной пеной — именно ею заполняется внутренний объем корпуса. Для этого крышка с помощью струбцин прижимается к матрице, и штуцер баллончика последовательно вводится во все отверстия. Выделение пены из отверстий означает окончание процесса заполнения ею корпуса.

Сутки спустя, когда пена превратится в пенопласт, корпус извлекается из матрицы, и на нем закрепляются вырезанные из фанерных пластин кили и перья рулей, а также палуба.

Жесткие паруса (крылья) изготавливаются точно так же, как крылья авиамоделей. Каждое из крыльев собирается из соснового лонжерона (рейка 20×6 мм), нервюр, вырезанных из липовых пластин толщиной 2 мм, двух фанерных (толщиной

3 мм) законцовок, а также сосновых передней и задней кромок. В каждой из нервюр предусмотрено овальное отверстие, а в лонжероне в местах расположения нервюр выполнены прорези. При сборке крыла каждая нервюра насаживается на лонжерон, доводится до предназначенной для нее прорези, поворачивается на 90 градусов и тем самым накрепко фиксируется на лонжероне.

Для сборки крыла имеет смысл сделать простейший стапель, состоящий из ровной доски, к которой прибита рейка, поддерживающая заднюю кромку. Толщина ее выбирается такой, чтобы плоскость хорд крыла была параллельна плоскости доски-стапеля. Сборка крыла ведется с помощью эпоксидного клея.

В нижнюю часть каждого крыла врезается дюралюминиевая трубка диаметром 8×2 мм, в которой на длине 30 мм нарезана резьба Мб. Крепится эта деталь к лонжерону с помощью эпоксидного клея с усилением клеевого соединения намоткой капроновой нитью, пропитанной тем же клеем.

В верхней части лонжеронов просверливаются отверстия диаметром 3 мм, предназначенные для фиксации в них поперечины из дюралюминиевой вязальной спицы, соединяющей верхние части крыльев.

Оба паруса-крыла закреплены 6-мм винтами с шестигранной головкой на шарнирном узле, состоящем из дюралюминиевой траверсы с приклепанной к ней шарнирной втулкой.

Ответная часть шарнира представляет собой ступенчатый валик, на верхнем конце которого выполнен хвостовик с резьбой М5, а на нижнем сделана накатка. Крепление валика в сосновой поперечине корпуса — эпоксидным клеем.

Помимо крыльев на шарнирном узле крепится стабилизатор, с помощью которого крылья устанавливаются под оптимальным углом к направлению ветра. Стабилизатор состоит из сосновой балки-лонжерона, передней и задней кромок, пары законцовок и двух нервюр из липовых пластин.

Лонжерон представляет собой рейку переменного сечения: в задней своей части на длине 250 мм она квадратного сечения 8×8 мм, переходящего далее в круглое диаметром 12 мм. Крепление балки-лонжерона к шарнирному узлу — с помощью переходника, согнутого из стальной проволоки диаметром 3 мм, для чего в балке-лонжероне просверлено продольное отверстие диаметром 3 мм; фиксация деталей — эпоксидным клеем. В зоне стыковки балка-лонжерон обматывается капроновыми нитками с последующей пропиткой «эпоксидкой».

Перед стартом необходимо установить паруса-крылья так, чтобы их плоскости хорд были параллельны друг другу, а угол между плоскостями хорд паруса-стабилизатора и паруса-крыла составлял 3—5 градусов. Более точно этот угол можно определить в процессе пробных стартов. Следует учесть, что при изменении галса положение паруса-стабилизатора относительно паруса-крыла меняется на зеркально-симметричное, как это видно из рисунка на с.26 (А и В).

На полных курсах, близких к фордевинду (когда ветер дует сзади или сзади-сбоку), необходимо развернуть шарнирный узел стабилизатором вперед, а крылья-паруса установить «бабочкой».

И.ТЕРЕХОВ