Выбор материала корпуса при самостоятельной потройке яхты.

Статья яхтенного дизайнера Дадли Дикса.

 

Большинство из моих перспективных клиентов имеют четкие представления о материале, из которого они будут строить. К сожалению, некоторые принимают решение инстинктивно, на основе слухов (что неверно в принципе), рожденных чьим-то неудачным опытом.

Есть материалы, которые используются для постройки судов, но с которыми я не работаю. Вообще, однако, хорошая яхта может быть построена из любого из нормальных конструкционных материалов, если проект был на него рассчитан, и были учтены ограничения выбранного материала

.

Никакой материал не является идеальным для любых корпусов, несмотря на то, что некоторые горе-эксперты попытаются вас в этом убедить. Главные факторы в выборе включают назначение судна, местоположение строительства, доступные оборудование и ресурсы, и предыдущий опыт работников, которые будут участвовать в постройке

.

Назначение судна влияет на выбор материала, потому, что будет определять уровень нагрузок, качество отделки, уровень и стоимость необходимого технического обслуживания. Судно для коммерческой рыбной ловли или грузоперевозок очень сильно отличается по этим требованиям от люксовой яхты для чартерных рейсов.

 

Местоположение имеет очень большое влияние на выбор материала. Наиболее важные факторы – находится или нет место в жилой области и доступно или нет закрытое помещение, чтобы защитить лодку от внешних факторов в течение критических моментов.

 

Любое судостроение требует оборудования и инструмента в большей или меньшей степени. Что-то из более дорогостоящего оборудования может быть куплено для строительства, затем продано, чтобы возместить часть стоимости, но большая часть остается для последующего использования.

 

Доступность материала определяет возможность постройки вообще. Не было бы никакого смысла строить металлическую лодку среди лесов, с трудностями обеспечения и транспортными проблемами, когда это может быть успешно выполнено из древесины. Можно привести факторы для противоположного выбора.

 

Предыдущий опыт работников должен учитываться, поскольку это могло бы влиять на качество отделки. Напротив, никакой материал не должен быть отброшен из-за недостатка опыта в работе с ним. Краткие курсы в ближайшей технической школе дадут качество конечной продукции и в конечном счете уменьшат время и убытки.

Стеклопластик

 

.Самый распространенный материал в современном яхтенном строительстве. При соблюдении технологии получаются крепкие яхты, способные к безопасному путешествию в почти любые уголки мира. Если доступна матрица для выбранного проекта, корпус, палуба, и возможные элементы конструкции могут быть отформованы с минимумом усилий и через очень короткое время.

Наборы для постройки обычно включают мелкие части, такие как крышки люков, но могут быть и охватывающими все, вплоть до базового интерьера и всех необходимых частей корпуса.

 

Если кораблестроитель-любитель начинает с профессионально сформированными стеклопластиковыми оболочками, то самые большие части проекта – корпус и конструкция палубы, уже не требуют больших забот. Полное время постройки будет значительно уменьшено и увеличит шансы появления очередного судна под флагом энтузиазма.

 

Аргумент, который часто приводят против использования покупных стеклопластиковых заготовок – риск сомнительного качества покупки. Однако большинство производителей честны и пытаются поддерживать свою репутацию, так что нужно внимательно изучить рынок перед решением о покупке. В идеале Вы должны пообщаться с давнишними владельцами судов выбранной верфи, чтобы выяснить, какие проблемы были, и степень поддержки производителя при решении проблем.

Это особенно важно, если цена приобретения ниже, чем для других яхт подобного размера. Покупать только из-за низкой цены – искать проблему , потому что более низкая цена могла бы быть из-за использования худших материалов и нарушения технологии. Ценовые сравнения должны всегда идти рука об руку с качественными сравнениями, при выборе стеклопластика или любого другого материала.

Стеклопластик подходит для любительской постройки, но должен быть выполнен под крышей.

 

Известны яхты, успешно построенные под открытым небом, но высока вероятность возникновения проблем из-за погоды. Особенная осторожность должна быть предпринята, особенно в течение стадии формования, для защиты от росы, дождя, ветра или других погодных условий.

 

Другая проблема (которая существует и при использовании профессионально отформованной оболочки) состоит в том, что стеклопластик, который полностью полимеризовался, должен быть правильно подготовлен прежде, чем наносится новый слой. Длительная задержка в процессе формования приводит к пыли и жировой пленке на поверхности, и они должны быть полностью удалены для получения необходимой адгезии.

 

Работа со стеклопластиком очень вредная и дает сильный запах. Хорошо было бы проверить, как ко всему этому отнесутся ваши соседи.

Стеклопластик использовался для полного спектра конструкций, от очень тяжелых до ультралегких. Обычные стекловолоконные материалы могут быть усилены в критических областях использованием кевлара или углеволокна, в то время как главные возможности снижения веса могут быть достигнуты использованием композитной конструкции.

 

Для этого метода доступны различные основы, в пределах от довольно привычных пенопластов к экзотическим сотам из бумаги или алюминия, заключенных между двумя слоями стеклопластика, чтобы обеспечить улучшенные структурные свойства. Их использование может упростить конструкцию матрицы для корпуса, и уменьшить количество работы, необходимой для получения высокого качества отделки. Стрингеры не всегда необходимы в составных оболочках, так что такого рода усиления – обычно дополнительны.

 

Сталь .

 

 Сталь была материалом выбора для любителей в течение нескольких лет. Это – материал, который прощает ошибки при постройке, потому что они могут быть легко вырезаны и заменены. Запас прочности очень велик, поэтому стальной корпус прощает многие недостатки мастерства при постройке, без возникновения проблемы безопасности судна.

 

Самый существенный фактор против использования стали – коррозия. С современными системами многослойных покрытий, которые сейчас доступны, он теряет свое влияние. Большой отрицательный момент, который нельзя исключить – вес материала, который не позволяет построить легкое судно.

 

Различные попытки были сделаны в течение недавних лет, чтобы торговать проектами из стали с легким или умеренно легким водоизмещением, однако после спуска на воду они обычно сидят намного глубже ватерлинии. Это должно быть связано с фактом, что, для равного веса, толщина стального корпуса должна быть приблизительно 20 % толщины его для стеклопластика и 7 % для древесины. Очень трудно сделать стальной корпус с такими параметрами, разве что при большом искусстве строителя.

 

Дополнительный вес дает преимущества в смысле комфортабельного поведения в море, но отбирает эффективность. Необходимая мощность двигателя и площадь парусного вооружения для тяжелой яхты больше, так что издержки пропорционально вырастают. В качестве компенсации, сталь стоит под номером два вслед за фанерой с экономической точки зрения среди обычных материалов для разовой постройки, до наступления стадии оснащения.

 

Другая проблема, возникающая из-за веса стали – необходимость таскать и устанавливать вручную тяжелые листы. Это требует или дополнительных приспособлений или нескольких помощников. Осторожность должна соблюдаться при работе с тяжелыми частями, чтобы гарантировать, что они не упадут, потому что падающий лист может легко оставить без ноги или даже убить.

 

Полностью круглоскулая стальная конструкция проблематична в постройке для всех, кроме наиболее способных из любителей. Если опыта не хватает не стоит браться за такую конструкцию. Большинство любителей будет выбирать многоскулую конструкция из-за простоты, но конструкция с радиусной скулой – наилучший выбор. Корпус выглядит, как круглоскулый, что дает более высокую цену при перепродаже, в тоже время прост при постройке.

 

Для домашнего судостроения сталь непрактична. Если ваши соседи не испытывают к вам ненависти, когда вы начинаете строить свою лодку, это будет гарантировано к тому моменту, когда вы закончите. В течение всего строительства это очень шумный материал. Непрерывный грохот (а вы не сможете построить качественную лодку без того, чтобы не стучать) будет восстанавливать вашего самого любимого соседа против Вас. Тяжелое электрическое сварочное оборудование может портить прием телевидения. Пескоструйная обработка будет превращать целую область вокруг лодки в пустыню, и то же самое произойдет с округой, если подует ветер. Использование загрунтованной стали будет предотвращать эту проблему

.

С положительной стороны сталь характеризует возможность постройки судна под открытым небом. Если необработанная сталь используется, погода поможет удалить окалину перед пескоструйной обработкой и окраской. Если предварительно загрунтованная сталь используется, регулярная зачистка швов и грунтовка будут сохранять сталь в виде, пригодном для последующей окраски без дополнительной обработки.

 

Дерево.

 

Популярность корпусов из дерева в последнее время сильно уменьшилась, возможно в связи с доступностью стеклопластиковых корпусов. Теперь редко можно увидеть новую деревянную лодку, однако дерево остается хорошим конструкционным материалом.

Разработка технологии WEST (технология насыщения дерева эпоксидной смолой) вдохнула новую жизнь в старый судостроительный материал. Объединяя старый естественный материал древесины со специально приготовленными заполняющими смолами, получают легкую и крепкую конструкцию.

 

WEST технология может быть успешно объединена с различными методами постройки, от реечной конструкции до диагональной обшивки, со стрингерами или без них. Все они имеют общие требования, главный смысл которых предотвратить доступ влаги к древесине.

 

Фанера 

 

Самый близкий конкурент стали для быстрой постройки, но форма, используемая большинством проектировщиков, ограничена остроскулыми или многоскулыми обводами. Хороший вариант – конструкция с радиусной скулой, которая близко аппроксимирует современную круглоскулую форму оболочки, используя листовую фанеру на плоских участках и многослойную фанеру на радиусной скуле. Фанера остается превосходным материалом для любительской конструкции, особенно когда это объединено с эпоксидными смолами для склейки и защиты поверхности.

 

Это продолжает быть наиболее экономичным материалом для постройки судна во многих странах. Природа позаботилась о широком выборе древесины с широким диапазоном свойств. Она может быть выбрана в соответствии с требованиями легкости, прочности, устойчивости к гниению, твердости или декоративности. Однако человек сильно исчерпал запасы многих разновидностей, так что они становятся дефицитом.

 

Это может стать проблемой при постройке яхты традиционными методами, но имеет минимальный влияние при применении WEST технологии, позволяющей использование менее экзотической древесины за счет использования эпоксидных смол.

Водоизмещение яхты при традиционных методах конструкции обычно довольно велико, из-за использования тяжелой древесины большого сечения. Напротив, современные методы позволяют строить легкие и эффективные корпуса.

 

Деревянная конструкция должна быть защищена от погоды при постройке. Какбрезентами. В противном случае возникают проблемы в дальнейшем при покраске и  минимум, все открытые неокрашенных поверхностях, должны быть защищенызащите от гнили.

 

При использовании эпоксидной смолы как составной части WEST технологии возникают те же самые проблемы, что и при работе со стеклопластиком. Это – защита от влажности и пыли. Многие виды эпоксидных смол нетерпимы к поверхностной влажности, в то время как другие не боятся влаги, поэтому есть смысл использовать смолы, которые не будут бояться росы, если она выпадет раньше, чем встанет смола.

Большинство соседей не будет иметь возражений на постройку судна из дерева. Хотя электрические инструменты необходимы, они используются изредка и шумят не очень сильно. Эпоксидные смолы пахнут, но гораздо более приятны, чем смолы полиэстера и запах выветривается быстрее.

 

Алюминий.

 

 – Металл, редко используемый любителями, но используемый для судовбольших размеров, когда капиталовложения играют большую роль в решении. Это – материал,  высшего качества, строящихся профессиональными верфями, особенно для которого это является более важным, чем все остальные факторы, иначе строительство не может быть успешным.

 

Жизненно важно предусмотреть отсутствие металлов, более благородных, чем алюминий, в электрическом контакте с корпусом, особенно ниже ватерлинии. Кроме того, есть много различных алюминиевых сплавов, свойства которых отличаются, в том числе и по электрохимии. Необходим правильный выбор сплава или комбинации сплавов, иначе будет происходить электрохимический процесс между двумя несходными сплавами. Сварочные сплавы также должны быть совместимы с металлами, которые они соединяют.

 

Специальные алюминиевые сплавы давно были разработаны, чтобы справиться с агрессивной морской средой, с таким успехом, что много яхт оставлены неокрашенными выше ватерлинии. Ниже ватерлинии они должны быть окрашены для предотвращения обрастания, а также чтобы предотвратить электрохимическую коррозию. Антиобрастающие краски, содержащие ртуть не могут быть использованы, поскольку ртуть становится катодом, и алюминий будет разрушаться. Краски, содержащие медь, не должны использоваться по той же самой причине за исключением многослойных покрытий, в которых отделяют алюминий от меди и постоянно контролируют качество, проверяя нарушения системы окраски и следствия электрохимической коррозии.

 

Внутренние поверхности оболочки, особенно ниже ватерлинии, должны быть окрашены. Хорошая система защитных покрытий даст защиту от опасности потерянных монет, инструментов, и т.д, иначе, попадая в трюмную воду, они создают электрохимическую пару и съедают металл корпуса. Алюминий намного мягче стали, сь ним легче работать, и можно даже использовать оборудование для дерева. Однако сварка алюминия должна проводится в среде защитного газа, и поэтому не может быть проведена на открытом воздухе. Любой сквозняк будет сдувать защитный газ и становиться причиной проблемы сварки.

 

Подготовка зоны сварки, и очистка также очень важны, так как даже самое маленькое количество загрязнения от потных рук или грязных перчаток может вызывать появление примесей в сварном шве с последующим появлением трещин. Вообще, высокая квалификация сварщика при работе с алюминием играет намного более важную роль, чем со сталью.

 

Ремонт алюминиевых корпусов затруднен в большинстве привлекательных для дальних походов частей мира. Так как алюминий легко вырезается и сверлится вручную, лучше подготовиться к временному ремонту повреждений на болтах или шурупах с алюминиевыми или деревянными заплатами, чем ожидать, что удастся сделать сварочные работы.

 

Стоимость кг алюминия намного выше, чем кг стали, однако вес корпуса из алюминия будет намного меньше. Более легкий вес алюминия позволяет использовать меньше приспособлений, и листы легче вырезать и подгонять, что дает экономию труда. Однако, в конечном счете, алюминиевая конструкция значительно более дорогостоящая, чем стальная.

 

Хотя для больших судов (более 18 м) эти различия уменьшаются.

Для домашнего строителя, алюминий – нешумный и без запаха материал, который доставит минимум раздражения вашим соседям. Пескоструйная обработка и кувалды не должны использоваться на алюминиевых сплавах, так что главные проблемы шума и загрязнения отсутствуют.

 

Армоцемент.

 

 –Я все еще получаю запросы на проекты из армоцемента, поэтому скажу и об этом методе. Как сказано в начале этой статьи, хорошие лодки могут быть построены из почти любого материала, и это применимо и к армоцементу. Некоторые хорошие и даже исключительные яхты были построены из этого материала, особенно профессиональными верфями. К сожалению они находятся в меньшинстве, тогда как большое количество таких судов построено плохо и очень плохо. Это – материал, который не может быть использован без осторожного обдуманного решения.

 

Главная притягательность этого метода – низкая стоимость материалов оболочки и палубы, позволяющая строителю с маленьким бюджетом легко пройти этап постройки корпуса и палубы. Есть тенденция забывать об огромном количестве работы, и хотя труд любителя бесплатен, работа, имеющая тенденцию быть повторной и бесконечной надоедает, и интерес к ней пропадает.

 

Формование корпуса критично к качеству смеси и процессу. Было сделано много корпусов, во внутренные пустоты которых пришлось закачать галлоны дорогой эпоксидной смолы и которые не получились, как хотелось. Важно также поддерживать определенные параметры корпуса в процессе затвердевания цемента и, если не удается сохранить высокую влажность, появляются трещины и проблемы водотечности.

Цена корпуса и палубы – небольшая часть полной стоимости проекта, с остальными издержками, подобными для любого выбранного материала. Экономия невелика, но можно потерять значительно больше из-за низкой ценности армоцементной яхты при перепродаже позднее.

 

Выбор материала оболочки очень важен для предполагаемого владельца любой новой яхты, и не должен приниматься наспех. Если он полностью понимает преимущества и ограничения всех материалов, которые доступны для него, он может сделать обоснованное решение.

 

Дадли Дикс
Dudley Dix


Email dd@dixdesign.com

 

Перевод: Андрей Попович

 

Оставить комментарий

Комментарии: 0