Постройка яхт из фанеры и пиломатериалов

Комбинированная конструкция корпуса довольно часто применяется в европейском серийном производстве моторно-парусных яхт. Особенной известностью пользуется североитальянская верфь «Багильетто», на которой строятся быстроходные и легкие моторные яхты. Благодаря систематизи­рованной технологии, которая будет описана ниже, здесь организовано рациональное производство яхт при приемлемых затратах и рыночных ценах. Только этим можно объяснить тот факт, что верфь несмотря на всемирную конкуренцию в тече­ние 60-х и 70-х годов построила и продала сотни яхт длиной 14—22 м и при этом имела мало рекламаций. Такой успех не в последнюю очередь нужно отнести за счет выбранного строительного материала—древесины, которая нечувствительна к колебаниям конъюнктуры.

Как показывает наглядно типовое сечение мидель-шпангоута корпуса комбинированной конструкции с деревянным набором (рис. 71), днищевая часть обшивки с изгибом в носовой части склеена из двух слоев деревянных планок по поперечным шпангоутам. На моторной яхте длиной 18 м, развивающее скорость 26 уз, днище имеет толщину всего 21 мм и состоит из диагонального внутреннего слоя — набора 9-миллиметровых планок древесины кайя и наружного слоя — из таких же 12-миллиметровых планок, уложенных вдоль судна. При расстоянии между шпангоутами около 500 мм между ними устанавливают дополнительные днищевые шпангоуты для передачи на продольные связи сильных ударов, возникающих при ходе на волнении. Борта катера, подвергающиеся много меньшим нагрузкам, обшивают морской фанерой толщиной 17 мм, которую нарезают полосами шириной около 400 мм, приклеивают к пазовым рейкам и затем привинчивают шурупами. Между двумя пазовыми рейками шириной 60 мм ставят дополнительную рейку для обеспечения местной жесткости.

Рис. 71. Конструктивный «мидель-шпангоут» моторной яхты с комбинированной обшивкой из фанеры (борт) и планок, применяемый на верфи «Багильетто».

Поперечный набор у этого корпуса заготовляют из отдель­ных деталей, которые фрезеруют по шаблонам и затем с по­мощью соответствующих накладок собирают в шпангоутные рамы. Поперечные переборки склеивают из двух слоев фанеры и также фрезеруют по контуру по шаблонам.

Киль, форштевень и стрингеры при постройке по методу верфи «Багильетто» склеивают из отдельных частей массивной древесины с соответствующими косыми накладками. Пока существует качественно выдержанная древесина, нельзя ничего. сказать против ее применения. Ламинирование отдельных деталей обошлось бы значительно дороже. Стапель для постройки моторной яхты по этому методу состоит из трех продольных балок. На среднюю кладут киль, а боковые служат опорами для шпангоутов. После того как рамы шпангоутов поставлены на стапель, на них кладут изготовленные заранее днищевые стрингеры. Затем устанавливают поперечные переборки, в которых уже сделаны вырезы для днищевых стрингеров. Далее днищевые стрингеры крепят болтами или шурупами к шпангоутам и переборкам, монтируют палубные стрингеры, карленгсы, подкрепления для лебедок и палубных деталей. Параллельно с установкой палубных стрингеров обшивают борта корпуса; днище из-за конструкции стапеля, состоящего из трех балок, остается все еще открытым. В любом случае обшивка бортов корпуса заканчивается после монтажа настила палубы.

Эффект этого метода серийной постройки состоит в том, что по завершении обшивки бортов стапель освобождается и корпус без днищевой обшивки передвигают на расположенный сзади достроечный стапель. Благодаря этой системе можно так размещать одновременно работающих над яхтой людей, что они не мешают друг другу.

На достроечном стапеле на готовую палубу устанавливают заранее заготовленную надстройку. Одновременно другая бригада обшивает днище диагональным внутренним слоем досок и продольным наружным слоем. Доски подгоняют друг к другу с помощью специальных ручных фрез и склеивают с помощью зажимных устройств, работающих на сжатом воздухе. Бригада наверху устанавливает заранее заготовленный фальшборт и собирает надстройку. Как только днище готово, изолируют машинный отсек и монтируют оборудование жилых помещений. Параллельно маляры производят окраску наружной обшивки и надстройки.

По окончании изолировочных работ в машинном отсеке устанавливают главные двигатели и вспомогательные агрегаты, монтируют системы, обслуживающие их. Одновременно ставят на место иллюминаторы в наружной обшивке и надстройке, монтируют палубные устройства, ведут малярные работы снаружи корпуса. Благодаря такому ритмичному методу средняя судоверфь может каждые 4—5 недель выпускать на ходовые испытания моторную яхту длиной 20 м. Высокая производительность достигается благодаря систематизированному технологическому процессу и хорошему планированию.

Яхты с остроскулыми обводами из фанеры

Яхты с остроскулыми обводами были популярны в 50-е и 60-е годы. С увеличением ширины яхт конструктивные недостатки принятых тогда У-образных шпангоутов с одной скулой проявлялись все отчетливее и это вместе с быстрорастущими ценами на морскую фанеру стало причиной исчезновения остроскулых судов из числа морских яхт. Фанеру применяли преимущественно для постройки небольших швертботов.

С появлением яхт с двойной скулой, которые показали даже более высокие мореходные качества, чем круглоскулые суда, постройка яхт с фанерной обшивкой стала вновь актуальной. За возможность строить относительно легкие яхты, которые удобно транспортировать на трейлере, ухватились главным образом любители-судостроители. Проект яхты-компромисса типа «Гаммлер» длиной 7,0 м, разработанной специально для постройки любителями, послужил основой для многих подобных яхт (рис. 72).

Рис. 72. Конструктивный «мидель-шпангоут» 7-метровой яхты-компромисса «Гаммлер» с фанерной обшивкой: а — сечение по кокпиту; б — «мидель-шпангоут»; в — сечение по форпику.

1— наружная обшивка, фанера, 6=8;  2 — тимберсы шпангоутов 60Х20;  3 — стрингер 45Х22;  4 — кница 8Х75Х150, с двух сторон;  5 — привальный брус (внутренний и наружный) 45Х22;  6 — комингс кокпита, 6=16 мм; 7 — бимс 60Х20;  8 — кница 8Х75Х100, с двух сторон;  9 — карлингс кокпита 25Х30; 10 — раскладка 18Х45; 11— стойка 45Х20; 12— обшивка кокпита, фанера, 6=8; 13—бимс кокпита 60Х20; 14— настил кокпита, фанера 6=10; 15—кница 8Х400, фанера, с двух сторон; 16— крыша надстройки, фанера. 6=8; 17— бимс '60Х20; 18— кница 8Х75Х125, фанера, с двух сторон; 19— кница 8Х75Х190, с двух сторон; 20—пайол, фанера 6=10 с продольными ребрами 30Х20 через 200 мм; 21—швертовый колодец, сталь;22—флор, 6=20; 23—средний стрингер надстройки 45Х22.

При постройке яхт с остроскулыми обводами рамки каждого шпангоута собирают из реек, пользуясь проекцией «корпус» на плазе. Когда все шпангоуты готовы, их устанавливают на простой стапель в положение килем вверх и врезают в них стрингеры и привальные брусья, чаще всего все одинакового поперечного сечения. Корпус обшивают листами фанеры, которые наклеивают на шпангоуты и стрингеры, причем для запрессовки используют шурупы. Листы фанеры склеивают предварительно «на ус» до необходимой длины.

Настил палубы бака и кокпит монтируют обычным спосо­бом после того как установлен швертовый колодец, сваренный из стальных листов. Хотя такая конструкция яхты с двойной скулой и обшивкой из фанеры имеет благоприятное соотношение водоизмещения к длине, что ценно не только для получе­ния хорошей скорости, но и для транспортировки на трейлере, этот метод постройки все меньше привлекает внимание из-за высокой цены на морскую фанеру. Для любителей имеется возможность достраивать яхты, используя готовые формованные на клею корпуса из шпона красного дерева.

 ПОСТРОЙКА СУДНА С ПРОДОЛЬНОЙ СИСТЕМОЙ НАБОРА

Конструкция корпуса судна с продольной системой набора в яхтостроении является сравнительно новой. Набор состоит из жестких натесных шпангоутов, на которых система продольных связей (стрингеров) образует основание для крепления наружной обшивки. На этот каркас можно наклеивал продольные полосы из фанеры или диагональную клееную обшивку из досок — в обоих случаях получается легкая, прочная и долговечная наружная обшивка. Стрингеры в сочетании с об щивкой параллельно-диагональными полосами фанеры являются основой метода постройки «Лизолетта», впервые примененного Эрнстом Лехфельдом.

Метод постройки судна на продольной системе наборе оправдал себя как в серийном производстве, так и при относительно недорогой индивидуальной постройке, поскольку изготовление натесных шпангоутов не требует больших затрат Этим методом в сочетании с применением диагонального способа обшивки взыскательный любитель может построить легкую яхту с благоприятным соотношением массы к длине по КВЛ и длительным сроком службы.

Клинкерная обшивка из фанееры.

Традиционный метод постройки малых судов с обшивкой (кромка на кромку), или «клинкер», в наши дни включает и метод постройки «Вааршип», разработанный в Голландии. В отличие от обшивки «клинкер» из досок, применявшийся в прошлом, при этом методе каждый пояс фанеры накладывают на стрингеры, склеивают с ними и крепят шурупами. Получается плотный и прочный корпус, который подкрепляют изнутри еще несколькими кницами, переборками и днищевыми флорами. С выступающими кромками — пазами смежных поясьев приходится мириться ради прочности и надежности конструкции. Несмотря на это многие лодки типа «Вааршип" выигрывают гонки — это доказывает, что большинство из выступающих пазов ориентированы по направлению потока воды. Яхты типа «Вааршип» длиной 6—8,7 м строят по следующему систематизированному методу. На серийный стапель состоящий из нормальных натесных шпангоутов и козел ( креплениями для заранее сделанных днищевых флоров, бортовых книц и отдельных переборок, укладывают плоский деревянный киль с клееным ламинированным форштевнем, стрингеры в предусмотренные для них вырезы в шпангоутах и другие детали, находящиеся в корпусе, и крепят их шурупами (рис. 73). Форштевень не имеет шпунта—концы листов фанеры, выступающие перед форштевнем, отпиливают, торцуют и по завершении обшивки закрывают наружным штевнем.

Рис. 73. Сборка корпуса с продольной системой набора.

Корпус яхты обшивают заранее отфрезерованными из фанеры по шаблонам поясьями, первый из которых приклеивают к малкованному килю. Каждый последующий пояс склеивают с малкованной кромкой предыдущего пояса, Дополнительно кромки крепят шурупами. Свободный край кромки наклеивают на пазовую рейку.

На рис. 74 изображен этот процесс, требующий большого числа струбцин. Перед склеиванием и креплением шурупами каждой полосы с кромки предыдущей полосы и со следующей за ней пазовой рейки снимают соответствующие малки. Это делают с помощью механизированного ручного рубанка, длинное основание которого перекрывает по диагонали расстояние между кромкой полосы и пазовой рейкой.

Рис. 74. Установка на корпус предварительно отфрезерованного пояса обшивки из фанеры.

По завершении обшивки корпуса к ее верхнему поясу приклеивают снаружи рейки привальных брусьев, вставляют две поперечные распорки для создания достаточной жесткости и корпус снимают со стапеля. Затем монтируют палубные бимсы, палубу и рубку. В это время корпус удерживается в равновесии на полу с помощью нескольких подпорок.

Для любителя, желающего построить корпус таким методом, в Голландии, например, поставляются заготовленные детали (уже смалкованные фанерные листы обшивки, настил палубы, бимсы и переборки). Это дает большую экономию труда. Однако полностью законченный корпус, продаваемый верфью для самостоятельной достройки, несмотря на все стремления к рационализации технологии, стоит довольно дорого. По сравнению с самостоятельно построенной яхтой такой вариант оказывается ненамного дешевле. То что строители «Вааршипов», несмотря на это, продают сотни готовых корпусов, говорит о хорошо продуманной технологии постройки.

Постройка корпуса с диагональной обшивкой

Постройка корпусов яхт с диагональной обшивкой с применением формовки на клею — самый современный и рациональный метод постройки деревянных яхт. Корпуса получаются легкими, высокопрочными и долговечными. При этом методе постройки, пригодном для профессионального судостроения, поверх деревянных шаблонов укладывают продольные рейки стрингеров, которые образуют основание для планок обшивки. Планки, вырезанные из морской фанеры и сплошной древесины, приклеенные по диагонали к стрингерам в три слоя, составляют прочную и жесткую оболочку корпуса (рис. 75). Лекала-шпангоуты, собранные на гвоздях из хорошо высушенной на воздухе древесины ели или других незначительно деформирующихся при изменении влажности пород, служат исходной оснасткой для постройки. Их собирают из имеющихся в наличии досок по вычерченным на плазе контурам.

Рис. 75. «Мидель-шпангоут» яхты «Дести-С» длиной 9,20 м с наружной обшивкой из трех слоев судостооительной фанеры толщиной по 5 мм.

Лекала кроме накладок в местах стыков надо обеспечить необходимыми креплениями для установки на стапеле в положении килем вверх (рис. 76).

Рис. 76. Стапель кондуктор для постройки корпуса с диагональной обшивкой.

Стапель может состоять из двух солидных хорошо высушенных балок из ели, которые располагаются параллельно и в зависимости от размеров судна отстоят друг от друга на 1—2 м. В строительном помещении без пола можно врыть в землю столбы и на них укрепить балки стапеля. Если имеется падежное основание — пол, надо предусмотреть надежное закрепление этих балок.

Установка лекал шпангоутов на стапеле производится согласно предварительной разметке их положения по струне, натянутой вдоль ДП, строго перпендикулярно к ДП и на точных расстояниях один от другого. Линия ДП, прочерченная на лекалах, позволяет устанавливать по натянутой струне шпангоут за шпангоутом на стапель и закреплять их соответствующими брусками и гвоздями. С помощью отвеса и уровня лекала выравнивают по вертикали и горизонтали. Первым устанавливают строго вертикально лекало среднего шпангоута и диагональными распорками раскрепляют его к балкам стапеля.

Все другие шпангоуты можно удерживать на расстоянии с помощью вспомогательной репки, прибиваемой к обоим бортам лекала после его выравнивания. Если с помощью такой оснастки предполагают строить и Другие корпуса, целесобразно сделать подпорки под каждый шпангоут диагонально к стапелю. Надо, однако, оставить столько места, чтобы можно было позже для снятия корпуса освободить снизу шурупы, соединяющие стрингеры с лекалами шпангоутов.

Киль и штевни изготовляют обычно ламинированной конструкции. Например, для яхты длиной 9,20 м киль является одной деталью, склеенной из прямых реек толщиной 20 мм с промежуточным слоем из фанеры. Только кормовой футокс (ахтерштевень) и форштевень склеивают, изгибая рейки на простых шаблонах, размеры которых снимают с теоретического чертежа. Первыми устанавливают на стапеле кормовой футокс и форштевень в соответствующие вырезы в лекалах и брусками или короткими угольниками крепят на месте. После этого склеивают заготовленную заранее балку киля с форштевнем и кормовым футоксом.

Продольные связи и палубные стрингеры укрепляют на шпангоутах с помощью брусков и коротких угольников изнутри так, чтобы после изготовления корпуса их можно было легко снять. К форштевню продольные связи и привальные брусья крепят на врезке, на клею и на шурупах. Если имеется транец, его изготовляют сразу и устанавливают на стапель так, чтобы продольные связи и палубные стрингеры можно было закрепить и на транце.

При продуманном конструировании продольные связи рассчитывают в сечении так, что их можно гнуть без большого давления по лекалам. Только палубные стрингеры (привальные брусья) вследствие значительной ширины чаще всего склеивают из двух или трех реек по толщине.

Обшивку можно начинать после обработки продольных связей под малку. Хотя теоретически такой обработки не требуется, но из-за возможного скручивания реек продольных связей это нередко делать необходимо.

Диагональная обшивка бывает двух видов. В первом случае полосы, вырезанные из морской фанеры, наклеивают в три слоя в одном и том же диагональном направлении, сдвигая каждый раз на половину их ширины. Во втором случае используют три слоя полос, нарезанных из сплошной древесины, которые накладывают перекрестно-диагонально (перпендикулярно друг к другу) и склеивают. Обшивку такого типа применяют чаще всего для яхт длиной более 10 м, поскольку при этом способе достигается экономия материала. Наружный слой обшивки в большинстве случаев выполняют в виде продольных полос для придания видимости традиционной обшивки из досок. Целесообразность применения досок из сплошной древесины зависит от того, насколько тонкими их можно вырезать. Если доски после этого приходится строгать на значительную величину, то при тех же затратах лучше применять морскую фанеру. Однако если на верфи имеется высокооборотный рейсмусный станок, который режет полосы шириной 120 мм так, что их поверхность не нуждается в дополнительной строжке, то дешевле применять сплошную древесину. Любители, считающие метод диагональной обшивки оптимальным, применяют чаще всего полосы фанеры, причем три слоя таких полос склеивают встык в одном диагональном направлении. Последовательность процесса диагональной обшивки такая:

1. В первом слое каждую полосу фанеры склеивают только с продольными связями и встык с лежащей рядом полосой. Запрессовка осуществляется с помощью скоб из нержавеющей стали, которые глубоко забивают и оставляют в полосах.

2. Второй слой полос фанеры крепят такими же скобами в районе стрингеров, пробивая через первый слой. Скобы тоже оставляют. Для гарантии достаточного давления запрессовки на стыки кромок полос второго слоя укладывают дополнительные полосы фанеры и через них забивают скобы. После склеивания эти скобы вместе с дополнительными полосами снимают с обшивки.
Прежде чем наклеивать второй слой на первый, стыки слегка зачищают обычно с помощью маленького торцового рубанка. Плавность обвода контролируют, прикладывая к корпусу продольную гибкую рейку
 
3. Скобы забивают с помощью пневматического пистолета, сжатый воздух поступает из нормального баллона через дроссельный клапан, редуцирующий давление до 6—8 кгс/см2. Таким образом, нажав пальцем на кнопку, забивают в дерево проволочные скобы длиной 15—30 мм. Регулированием давления воздуха можно добиться того, что спинки скоб будут или на одном уровне с поверхностью дерева или утоплены в нее на 1 мм. После удаления скоб остаются такие крошечные отверстия, что они не портят вида лакированной наружной обшивки (рис. 77).
Рис. 77. Диагональная обшивка из полос фанеры на стапель-кондукторе.

4. Подгонку отдельных полос фанеры можно производить рубанком. Но даже любители часто используют маленькие ручные электрические фрезы с диаметром фрезы около 10 мм. Полосу, которую нужно подогнать, прикрепляют на расстоянии 4—8 мм от кромки уже поставленной полосы тремя гвоздями так, чтобы она плотно прилегала к нижнему слою. Затем, установив в зазор между кромками фрезу, ведут ее сверху вниз, наблюдая за тем, чтобы упор фрезы плотно прилегал к кромке ранее поставленной полосы.

5. Клей лучше всего наносить зубчатым пластмассовым шпателем. В пластмассовом сосуде приготовляют столько клея, сколько необходимо для склеивания одной полосы.

6. Спинки скоб, которыми крепят третий слой фанеры, утапливают примерно на 1 мм. Это позволяет выполнять чистовую обработку наружного слоя обшивки, начиная с прострожки торцовым рубанком. Если продольный наружный слой предполагается лакировать, скобы из полос осторожно удаляют. Остающиеся крошечные отверстия постепенно забухают или заполняются наполнителем и естественным лаком.

Транец или изготовляют заранее и обшивают вместе с корпусом как часть наружной обшивки, или подгоняют в уже готовую обшивку. Второй путь более трудоемкий, но позволяет избежать неточностей, которые возможны при развертке и изготовлении транца. Вместо транцевого шпангоута для этого случая надо подгонять вставки из брусков между стрингерами, чтобы для транца была обеспечена достаточная площадь склеивания. В крайнем случае транец надо перекрывать треть им слоем наружной обшивки, так как к нему приложены относительно большие силы от ахтерштага.

Готовый корпус снимают с шаблонов шпангоутов с помощью талей, закрепленных на транце и форштевне, после того как все соединения между системой шаблонов и оболочкой корпуса освобождены. Если речь идет о серийной постройке, то сооружение из шаблонов шпангоутов оставляют и используют для постройки следующих корпусов. Для этого случая целесообразно иметь шаблоны более жесткой и прочной конструкции, чем при одиночной постройке судна.

После снятия корпуса с шаблонов его зачищают в положении килем вверх, так как это требует намного меньше усилий, чем работа фуганком, циклей и пробкой в потолочном положении — над головой. Затем готовый корпус раскантовывают в нормальное положение, устанавливают настил палубы и выполняют последующую сборку.

Для самостоятельной постройки диагональный метод обшивки играет важную роль. Применяя этот метод, можно построить высококачественную яхту с относительно немногочисленными приспособлениями и оборудованием и несмотря на это профессионального качества. Особое преимущество многие видят в чистой работе и возможности в любое свободное время подогнать и наклеить несколько полос фанеры без посторонней помощи.