Ассоциация яхт класса "Л-6"

КАПИТАЛЬНЫЙ РЕМОНТ ДЕРЕВЯННЫХ ЯХТ. НА ПРИМЕРАХ ЯХТ СИРИУС И АРГО

by

Часть I — Часть II — Часть III — Часть IV — Часть V
Рис. 1. «Сириус» на кильблоках, здесь же лежит фальшкиль

Подготовили Александр Наберенков и Вадим Тихонов. Фото авторов. Ред. Антон Маханов.

Эта уже четвертая часть цикла статей о ремонте деревянных яхт, на примерах яхт классов «Л-6» и «Алькор». Эти статьи были подготовлены в 2010 году журналом «Катера и Яхты» совместно с Ассоциацией яхт класса «Л-6». Мы попросили тех, кто ремонтировал свои яхты, поделиться их опытом с теми, кому это еще предстоит, чтобы те, кто сталкивается с необходимостью подобного ремонта могли опереться на существующий опыт.

Замена килевой балки, замена и ремонт шпангоутов на примерах яхт «Сириус» и «Арго»

«Сириус» был спущен на воду в 1964 г. За тридцать семь лет корпус изрядно прогнил, и к концу навигации 2002 г. стало ясно – необходим капитальный ремонт. К сожалению, опыта ремонта «шестерок», да и вообще деревянных яхт ни у кого из членов команды не было, но все же решили начать работать по принципу «важно ввязаться в бой, а там посмотрим».

Пока не были вскрыты борта, размер бедствия мы не представляли. Ясно было лишь, что требуется замена килевой балки. Впоследствии оказалось, что кроме этого придется заменять старн-кницу, а у всех (!) шпангоутов (в том числе – металлических) сгнили окончания. Частично сгнил ахтерштевень. Форштевень также требовал реставрации.

Чтобы снять фальшкиль, с помощью 20-тонного домкрата подняли яхту над кильблоком, приподнимая по очереди нос и корму и подкладывая под фальшкиль деревянные подушки. Подняв лодку на необходимую высоту, подставили под форштевень и контртимберс заранее подготовленные опоры, сняли гайки и тем же способом опустили фальшкиль и положили его в кильблок, где он и пролежал до конца ремонта (рис. 1). Передняя и задняя шпильки на фальшкиле довольно длинные, и поднимать лодку пришлось более чем на полметра. Было немного страшновато. Тем не менее операция оказалась несложной и заняла не более двух часов.

Килевую балку сделали из четырех 50-мм дубовых досок толщиной такой же, как и старые, а профиль вырезали на основе фальшкиля. Доски склеили эпоксидным клеем «Эповин» производства «СК Пальмира» (им пользовались во всех случаях, когда требовался клей). Стягивали их на обычном верстаке при помощи струбцин.

Прежде чем установить новую килевую балку, нужно было заменить старн-кницу и отремонтировать ахтерштевень.

Как нам сказали ветераны, когда-то на борту «Сириуса» протек аккумулятор, располагавшийся в корме. Попадание щелочи на дерево и стало началом процесса разрушения и старн-кницы, и кормовой части килевой балки. Старнкница разрушилась в центральной части, края пострадали меньше (рис. 2).

Новую старн-кницу склеили из ду- бовых досок толщиной 10 мм (рис. 3). Более толстые доски ломались при попытке согнуть их по профилю. Клеили в несколько приемов, по две доски за один раз. Затем отпилили сгнившую часть старой старн-кницы и приклеили на ее место новую (рис. 4).

Рис. 2. Сгнившая старн-кница
Рис. 2. Сгнившая старн-кница
Рис.3. Заготовка для склеивания новой старн-кницы.
Рис.3. Заготовка для склеивания новой старн-кницы.
Рис. 4. Ремонт нижней части ахтерштевня старн-кницы
Рис. 4. Ремонт нижней части ахтерштевня старн-кницы
Рис. 5. Деревянные штифты усилили конструкцию нового ахтерштевня
Рис. 5. Деревянные штифты усилили конструкцию нового ахтерштевня
Рис. 6. Готовый ахтерштевень с пристыкованным к нему фальшкилем
Рис. 6. Готовый ахтерштевень с пристыкованным к нему фальшкилем

Ахтерштевень расслоился в нижней части, примыкающей к килю, отслоившиеся доски сгнили. Мы их просто заменили. Склеивали между собой дветри доски и потом приклеивали их к ахтерштевню (рис. 5). Для прочности вставили несколько деревянных штифтов (рис. 6).

Килевую балку приклеили к ахтерштевню, старн-книце и форштевню и закрепили шпильками к флорам. Для шпилек нарезали горячеоцинкованную штангу М12. Затягивали шпильки гайками с двух сторон. Нижние гайки утопили в дерево киля и замазали их смесью эпоксидки и мелких дубовых стружек.

Все шпангоуты в нижней части сгнили. Для нас это оказалось сюрпризом. Мы предполагали, что придется заменить десяток, но чтобы все…

Тем не менее, когда начали закрывать борта (для чего сняли несколько поясов старой обшивки), шпангоуты, казавшиеся вполне крепкими, начали осыпаться. В результате мы поменяли их все.

Заготовки для окончаний шпангоутов изготавливали из дубовых досок толщиной 5 мм и длиной 1–3 м. Такие доски шириной 120–150 мм продаются свободно и называются «палуба». Они сразу готовы к употреблению, их нужно только нарезать на пластины требуемого размера.

Склеивали заготовки так же, как и старн-кницу (рис. 7). При этом сэндвич из пластин заворачивали в полиэтилен, чтобы не приклеивался к верстаку и инструментам.

На старых шпангоутах срезали нижнюю прогнившую часть и «на ус» клеили новую (рис. 8, 9). Для повышения надежности на каждое соединение сверху положили пластину из нержавейки и закрепили ее болтами.

Кроме деревянных шпангоутов пришлось менять, как мы уже сказали, и металлические, на которых крепятся вант-путенсы. Старые сгнили полностью. Шесть новых металлических шпангоутов изготовили в кузне из уголка 40u40. Мы не стали удалять остатки старых шпангоутов, а решили установить новые в шпации рядом со старыми. Уголок, согнутый в соответствии с профилем шпангоута, целиком на место встать не мог. Поэтому каждый из них пришлось разрезать на две части, размещать на месте каждую из частей по отдельности и затем сваривать их внутри корпуса. Затем к каждому уголку по всей длине приваривали пластину так, чтобы профиль шпангоута стал S-образным. Естественно, к новым шпангоутам приварили и новые вант-путенсы.

Прежде чем установить фальшкиль на место, поверхность, которая должна прилегать к килевой балке, покрыли специальной каучуковой мастикой для защиты от коррозии. Затем на нее уложили ливизол — современный кровельный материал, чтобы исключить контакт металла с деревом.

Рис. 7. Выклеивание заготовок новых
Рис. 7. Выклеивание заготовок новых
Рис. 8,9. Склеивание «на ус» целой части шпангоута и нового окончания окончаний шпангоутов
Рис. 8,9. Склеивание «на ус» целой части шпангоута и нового окончания окончаний шпангоутов
Рис. 8,9. Склеивание «на ус» целой части шпангоута и нового окончания окончаний шпангоутов
Рис. 8,9. Склеивание «на ус» целой части шпангоута и нового окончания окончаний шпангоутов
Рис.10. Подготовка фальшкиля к установке на место
Рис.10. Подготовка фальшкиля к установке на место
Рис.11. Примыкающая к килю часть днища после ремонта
Рис.11. Примыкающая к килю часть днища после ремонта

Для установки на место фальшкиля вначале выровняли корпус яхты, чтобы палуба была горизонтальной. Затем при помощи домкратов и лебедок установили вертикально фальшкиль, совместив шпильки с соответствующими отверстиями, и при помощи двух домкратов подняли его. Непосредственно перед соединением с килевой балкой поверхность фальшкиля, примыкающую к ней, обильно промазали битумной мастикой, чтобы обеспечить герметичность соединения (рис. 10).

Борта зашили так: шпунтовый пояс – дубовой доской, сосной – все остальное. Доски кроили с расширением в корму. При установке бортовых досок мы вместо эпоксидки использовали сикофлекс, который обеспечивает высокую прочность соединения и в то же время не так критичен к качеству прилегания склеиваемых поверхностей (рис. 11).

Хочется сказать вот что: замена килевой балки неизбежна на любой деревянной яхте, если вы хотите продолжать ходить на ней. Не следует с этим затягивать. А начинать нужно с тщательного ремонта шпангоутов, заменив все сгнившие. Только потом можно заменить и балку. Если подготовиться, то реально уложиться в два межсезонья, продолжая при этом ходить на лодке в сезон.

Замена стальных шпангоутов на деревянные ламинированные шпангоуты

Детальная дефектация корпуса и набора яхты «Арго» выявила совершенно неудовлетворительное состояние стальных шпангоутов как в носовой части яхты, в районе вант-путенсов, так и в кормовой части. Целостность шпангоутов была существенно нарушена под привальными брусьями, под стрингерами и в нижней части, в районе крепления к килевой балке и флорам. Практически по всей длине шпангоуты подверглись коррозии, и сечение их сильно истончилось. Наиболее сильно разрушились участки, прилегающие к переборкам и деревянным деталям. В неудовлетворительном состоянии оказались заклепки, соединяющие шпангоуты с корпусом яхты. Они, как и сами шпангоуты, были изготовлены из некоррозионно-стойкой стали, что и явилось причиной их полного или частичного разрушения.

Мы приняли решение изготовить дубовые ламинированные шпангоуты и флоры. В кормовой части восстановили металлический флор, но из нержавеющей стали. Подготовили следующие документы: чертежи, общие виды, некоторые расчеты и план ремонта, которые утвердил В.В. Чайкин. Помимо замены шпангоутов мы выработали и план новой компоновки помещения внутри яхты. Основная идея состояла в том, чтобы вынести из центральной части салона помещение гальюна.

Рис.12. Схематический эскиз выпол- ненных работ по замене шпангоутов и вант-путенсов

Снятие старых шпангоутов и флоров в нашем случае не представляло большой трудности, так как мы сняли все старые переборки в районе мачты: без демонтажа переборок заменить шпангоуты вряд ли удалось бы. Специальной фрезой в виде стакана мы высверлили все заклепки, затем вставили на их место деревянные пробки на эпоксидном клею. Сняли швеллер, на котором стояла мачта, и беспрепятственно извлекли из корпуса шпангоуты вместе с флорами. Когда они находились на месте, еще сохранялось какое-то впечатление надежности всей конструкции, после демонтажа шпангоутов и флоров никаких сомнений в необходимости их замены уже не возникало.

Рис.13. Новые флоры и шпангоуты на яхте «Арго»

Для изготовления шпангоутов использовали дубовую рейку толщиной 4 мм, шириной 70 мм и длиной около 1.5 м. Причем при изготовлении рейки весь косослой сам ушел в брак. Оказалось, что изготовить рейку заявленного размера из некачественного материала сложно, поэтому произошел своегорода «естественный отбор» качественного материала, при подготовке которого мы дополнительно следили за отсутствием сучков.

Изготавливали шпангоуты следую- щим образом: по месту выгибали рейку и приклеивали ее на эпоксидную смолу прямо к борту, после чего в шахматном порядке вворачивали нержавеющие шурупы, обеспечивающие качественное прилегание реек к борту и друг к дружке. Стыки между рейками разносили по слоям в разные места. Таким образом мы набрали необходимую толщину шпангоута. Затем с палубы завели вант-путенсы – пластины сечением 70u4 мм – на 150 мм ниже стрингера длиной примерно 1000–1200 мм. В верхней части вант-путенсы имели сечение 70u10 мм (там была приварена дополнительная пластина длиной 300 мм и толщиной 6 мм). Вантпутенсы закрепили по-штатному через привальный брус нержавеющими болтами М10, а затем по всей длине вантпутенса – болтами М6 в каждый второй пояс обшивки (рис. 12).

Флоры сделали из дубовой доски 50 мм толщиной и шириной 60 мм, каждая доска подгонялась индивидуально для обеспечения качественного прилегания к бортам и шпангоутам. Получившийся пакет стянули шпильками и прижали к килевой балке и шпангоутам (рис. 13). Шпильки свободными концами крепили швеллер – опору мачты.

Кормовой флор изготовили из нержавеющей стали. Точно так же, как и в носу, сделали усиленные шпангоуты из ламинированного дуба. Затем временно установили пластины из нержавеющей стали в нижней части шпангоутов. Далее мы вырезали шаблон из картона, по которому впоследствии изготовили флор из нержавеющей стали толщиной 3.5 мм. Временно прихватили сваркой по месту боковые пластины и флор, после чего сняли всю металлическую конструкцию и на земле качественно обварили нержавеющим электродом. После этого снова установили флор и закрепили его по штатному нержавеющими болтами М6 в каждый второй пояс обшивки.

В заключение хочется выразить огромную благодарность людям, оказавшим нам неоценимую помощь и поддержку и словом, и делом во время ремонта: А.Н. Яковлеву, Б.Д. Кришталю, В.Л. Ефременкову, О.Г. Красичкову, В.А. Манухину.

Продолжение следует

(с) Материалы впервые были опубликованы в «КиЯ», в 2010 году. Статья была отредактирована Ассоциацией без изменения общего смысла.

КАПИТАЛЬНЫЙ РЕМОНТ ДЕРЕВЯННЫХ ЯХТ. ЗАМЕНА КИЛЕВОЙ БАЛКИ АЛЬКОРА

by

Часть I — Часть II — Часть III — Часть IV — Часть V

Подготовил Олег Капранов. Фото Константина Смирнова. Ред. Антон Маханов

Мы продолжаем цикл статей о капитальном ремонте деревянных парусных яхт, подготовленную в 2010 году журналом «Катера и Яхты» совместно с Ассоциацией класса «Л-6». Тема замены килевой балки, затронутая во Второй части, затрагивает очень многих, в связи с чем ее целесообразно продолжить. Редакторы сознательно не стали совмещать все в кучу, позволив тем, кто хотел, поделиться своими мыслями и опытом. Эта часть будет посвящена ремонту яхт класса «Алькор», в частности замене его килевой балки, на примере работ проведенных на яхте «Дельта»…

Некоторые сведения о конструкции яхт класса «Алькор»

При описании работ по замене килевой балки яхты «Дельта» необходимо привести некоторые сведения о конструкции корпуса яхт класса «Алькор». Закладные балки набора яхт этого класса – форштевень, киль и контртимберс (или очень сильно наклоненный ахтерштевень) – выполнены клееными из дубовых досок. Килевая балка выклеена (по вертикали) из шести слоев 30-миллиметровых досок. У яхты между килем и примыкающими к нему форштевнем и контртимберсом есть носовой и кормовой дейдвуды, выклеенные из дубовых плашек.

Каждый шпангоут изготовлен из двух изогнутых не склеенных между собой дубовых реек, приклепанных к обшивке. Толщина каждой рейки 15 мм, ширина – 40 мм. Шпация бортового поперечного набора составляет ок. 180 мм. Обшивка толщиной 30 мм состоит из кедровых реек шириной ок.50 мм. Стыки реек обшивки склеены. Шпунтовый пояс и ширстрек выполнены из широких кедровых досок. Навесные (опертые на шпангоуты) стрингеры и клееные бимсы – сосновые. Деревянные конструкции были склеены в основном водостойким двухкомпонентным полимерным клеем «ВИАМ-Б3». Схема закладных балок набора яхты показана на продольном разрезе по диаметральной плоскости (рис. 1).

Поперечные металлические полосы, соединяющие с килем и между собой нижние ветви шпангоутов (флортимберсы) обоих бортов, – единственные элементы поперечного днищевого набора в средней части и оконечностях яхты. Стальные флоры установлены только на форштевне в районе степса и на контртимберсе в районе размещения трапа выхода из каюты. Этого по прочности недостаточно, поэтому на «Дельте» уже силами экипажа в средней части были установлены коробчатые сварные флоры: сразу после получения с верфи – два флора в районе миделя, а потом и третий – на стыке контртимберса с килем. Каждый флор соединяет две пары шпангоутов с килем.

Как мы осознали необходимость замены килевой балки

Как многим известно и как написано в руководствах по ремонту, дефектацию корпусных конструкций деревянных судов должен проводить опытный специалист. Достаточно часто яхтсмены, эксплуатирующие деревянные яхты, не имеют опыта дефектации или замены килевой балки. Обычно доступные для осмотра поверхности киля еще находятся в приличном состоянии, а балка уже требует замены. Поэтому яхтсменов, эксплуатирующих «немолодые» деревянные яхты, интересует, как определить, что наступила пора заменить килевую балку.

На «Дельте», у экипажа которой не было опыта работ по замене закладных балок набора, это произошло так. Яхта, построенная на Экспериментальной верфи ВЦСПС в 1979 г., после 20–22 лет эксплуатации начала принимать воду на стоянке, причем эта вода имела мутный, коричневатый оттенок несвежего дерева. Источников течи (при полной откачке воды из трюма) видно не было. Вода как бы выступала из килевой балки. Дерево не забухало, и течь продолжалась в период всей навигации. Во время весеннего ремонта гайки килевых болтов стали требовать подтяжки: на оборот–пол-оборота за год. После зимы килевая балка «распухала» в ширину на доли миллиметра, заметить это было можно по увеличению уступа деревянного киля над фальшкилем. В 2004 г. во время штормовой гонки на Санкт-Петербургской Парусной неделе началось значительное поступление воды в яхту, при этом явной течи по бортам не было. Очевидно, что вода поступала через киль. Экипажу на острых курсах к восьмибалльному ве- тру пришлось каждые час-полтора откачивать по 400 л воды.

Учитывая более чем трехкратный, по сравнению с водоизмещением, запас плавучести яхты класса «Алькор», такая течь с точки зрения эксплуатационной безопасности неопасна. Но сотни литров воды, скачущие по каюте, мешают оптимистическому взгляду экипажа на морские путешествия и парусные гонки. Поэтому в конце навигации было принято решение: 2005 г. посвятить капитальному ремонту с заменой килевой балки.

Впоследствии, при разборке киля, было выявлено, что дерево киля прогнило вдоль линии ржавеющих болтов, крепящих фальшкиль, и образовалась продольная трещина по диаметральной плоскости, не проходящая только по верхнему, доступному для обзора, слою килевой балки.

Точно также, до третьей стадии гниения (полной потери прочности), дерево прогнило и вдоль двух линий стальных ржавеющих болтов, прикрепляющих к килевой балке поперечные металлические полосы, соединяющие флортимберсы обоих бортов. Эти болты когда-то были оцинкованными, но покрытие полностью сошло за время эксплуатации. В остальных частях киля дерево было в лучшем состоянии: либо просто потемневшим, либо несколько потерявшим прочность. Как ясно из изложенного, экипаж «Дельты» принял решение заменять килевую балку из-за водотечности. Проблемы с прочностью килевой балки еще не проявились.

Необходимо также указать, что в очередной раз мы убедились во вредном влиянии ржавеющего стального крепежа на деревянные корпусные конструкции. Особенно плохо взаимодействует с окислами железа дуб. Долговечность дубовых конструкций с ржавеющим крепежом снижается в несколько раз.

Наша первая рекомендация: заменять ржавеющий (в том числе оцинкованный) крепеж в корпусах деревянных яхт во всех возможных случаях на нержавеющий, например, стальной или из меди и ее сплавов (окислы меди бактерицидны и подавляют процессы гниения).

Наша вторая рекомендация: заканчивайте навигацию пораньше, за неделю другую до наступления крепких заморозков. Вода, заполняющая полости в деревянных конструкциях, должна успеть вытечь, иначе образуется лед, разрывающий дерево и образующий продольные трещины.

Подготовка к ремонту

Подготовка к ремонту включала довольно много позиций. Мы сняли размеры килевой балки. Замерить длину и высоту киля не представляло проблем. Форма киля в горизонтальной плоскости несколько сложнее и представляет собой симметричный крыльевой профиль. Его поперечные размеры по длине были измерены от внешней базы – струны, натянутой параллельно диаметральной плоскости яхты (рис. 2).

Затем мы провели дефектацию окружающих киль корпусных конструкций. Дерево днищевых корпусных конструкций было темным, но не потеряло прочности. Судя по результатам дефектации казалось, что набор в районе киля еще послужит и пока не требует серьезного ремонта, Площадь замены обшивки решили определить в ходе выполнения ремонта.

После этого мы приступили к закупке материалов для ремонта. Необходимы были кедровые и дубовые доски. Оказалось, что в Санкт-Петербурге продаются любые сорта дерева, вплоть до драгоценных, но сибирский кедр в продаже отсутствует. С большим трудом на одной фирме малотоннажного судостроения был найден полусгнивший штабель кедровых досок, из которого удалось отобрать несколько подходящих для замены обшивки. Хотелось отметить, что иногда возникает путаница с названием «сибирский кедр». Следует помнить, что его правильное ботаническое название — сосна кедровая сибирская, и к роду кедровых она не относится.

На складе оптовой базы, где мы покупали дубовые доски, удалось перебрать несколько штабелей высокосортного дуба, чтобы выбрать подходящий для киля яхты. Как известно, для изготовления качественных судовых конструкций следует применять доски, в древесине которых слои годовых колец перерезаны и лежат ближе к плоскости боковой кромки и, соответсвенно, поперечны пласти доски. Доски с таким расположением годовых колец в наименьшей степени подвержены растрескиванию и искривлению формы при набухании в воде. Естественно, что они не должны включать рыхлую сердцевину – она сгниет очень быстро.

Килевую балку изготавливали заранее, зимой, в столярной мастерской. Большой друг нашей яхты, столяр краснодеревщик высшей квалификации Александр Иванов с помощью станочного оборудования изготовил детали и выклеил балку с определенными запасами размеров в горизонтальной плоскости без применения металлического крепежа. Стыки досок в разных слоях были разнесены по ширине киля.

В качестве клея мы в 2004 г. выбрали однокомпонентный полимеризующийся полиуретановый клей-герметик «Sikaflex-291», предназначенный для применения в судостроении. Прочностные качества склейки дерева этим герметиком совпадают с аналогичными качествами эпоксидной смолы. Согласно заявлениям фирмы- изготовителя, «Sikaflex-291» в отличие от многих других полимеризующихся герметиков устойчив к солнечному свету, а также воздействию морской воды и воздуха. Технология применения этого герметика требует предварительной обработки склеиваемых конструкций специальным праймером той же фирмы. Следует указать, что мы не смогли получить внятного ответа у продавцов и дилеров этого герметика на вопрос: «Какова долговечность «Sikaflex-291»?

225-3
225-1

Работы по замене килевой балки мы должны были проводить на открытом месте обычной нашей зимней стоянки на территории Санкт-Петербургского речного яхт-клуба профсоюзов, поэтому выполнять их можно было только в теплое время года. Делать это решили, используя собственные кильблоки в качестве стапельного места, поэтому спланировали, как это место будет оборудовано. Отстыковывать фальшкиль решили путем подъема яхты с помощью домкратов. На кильблоки наварили металлические конструкции, способные удержать отстыкованный фальшкиль массой более 3 т в вертикальном положении.

Ремонт

Ремонт мы начали с отстыковки фальшкиля. Завели под фальшкиль три домкрата и начали постепенно поднимать яхту (проектное водоизмещение «Дельты» – 7 т). Под носовой и кормовой свесы яхты оборудовали и постепенно наращивали клетки из коротышей бруса и другого подходящего материала, Размеры клеток в горизонтальной плоскости уменьшали, чтобы повысить устойчивость клеток и доступ к поверхности корпуса. В тот момент, когда высота подъема яхты превысила высоту килевых болтов над фальшкилем, были отданы гайки, и на домкратах фальшкиль был опущен в первоначальное положение. Затем домкраты перенесли на верхнюю плоскость фальшкиля и продолжили подъем яхты до удобного для выполнения работ положения. После завершения подъема установили бортовые упоры из дерева.

Затем начали демонтажные работы. Демонтаж киля оказался достаточно трудоемким. Целиком отсоединить его не удалось, поскольку мы решили сохранить целыми обе доски шпунто- вого пояса. Поэтому его пришлось послойно вырубать. Большая часть дерева киля сохранила прочность, и оно отчаянно сопротивлялось. Обе доски шпунтового пояса обшивки – левого и правого борта – были аккуратно сняты. Ширина и толщина досок переменная, толщина – 30–40 мм, ширина – 300400 мм. Вследствие изгиба обводов как в плоскости мидель-шпангоута, так и в плоскости ватерлинии широкие доски шпунтового пояса яхт класса «Алькор» имеют сложную форму и сложный изгиб. Впоследствии они играли роль плазовых шаблонов развертки этого участка обшивки на плоскость. Был демонтирован также весь поперечный металлический днищевой набор, контактирующий с килем.

После этого мы провели дефектацию конструкций набора, ранее недоступных для осмотра. Оказалось, что торец контртимберса, опирающийся на киль, находится еще в хорошем состоянии, а торец форштевня в середине прогнил, и образовалась продольная трещина длиной около 400 мм. Трещина уходила за ось переднего киле- вого болта, соединяющего с фальшкилем не только киль, но и форштевень. Кормовой дейдвуд частично треснул вдоль и требовал замены, носовой был нами отремонтирован в предыдущие ремонты.

Дерево шпангоутов оказалось крепким. Поэтому неожиданным для нас после снятия поперечных металлических полос было то, что все флортимберсы треснули по линии заклепок и поэтому не участвовали в обеспечении прочности подводной части корпуса. Трещины заканчивались на высоте примерно полуметра от киля. Объяснить появление этих трещин можно только экстремаль- ными продольными нагрузками, возникавшими в процессе эксплуатации, например, посадками на мель.

Таким образом, только после демонтажа была заполнена значительная часть дефектной ведомости и, соответственно, выявлен потребный объем ремонтных работ.

Несколько слов о выбранном клее. Клей-герметик «Sikaflex-291» полимеризуется под воздействием влаги воздуха, поэтому при склейке большой деревянной поверхности ее следует слегка сбрызнуть водой. Необходимо также учитывать, что силы, возникающие при набухании дерева под воздействием воды, превышают прочность герметика, и возникающие деформации не всегда компенсируются его эластичностью, Поэтому при склейке между собой деревянных деталей корпуса яхты желательно использовать металлический крепеж, оставляя его после склейки в составе конструкции. То же самое мы можем рекомендовать и для конструкций, склеиваемых при помощи эпоксидных смол.

Ремонт конструкций мы начали с изготовления нового кормового дейдвуда. Треугольная в горизонтальной и вертикальной плоскостях конструкция размерами чуть более 1.0×0.6×0.3 м была выклеена из обрезков 30-миллиметровых дубовых досок, положенных друг на друга с уступом, и стянута при помощи струбцин. Каждый последующий слой дерева поджимали струбцинами и соединяли парой нержавеющих саморезов с предыдущим слоем для исключения перемещений. При этом следили, чтобы металлический крепеж не попал в отрезаемую часть заготовки, так как впоследствии обрабатывали заготовку электрическим и обычным рубанками.

В треснувшем форштевне мы выбрали ненадежное дерево посередине торцевой части и вставили деревянную заплату, соединив ее с балкой «на ус» в горизонтальной плоскости. Вставку закрепили при помощи клея-герметика и сквозных горизонтальных и вертикальных шпилек, утопленных в дерево форштевня.

У шпангоутов, состоящих из двух дубовых реек, вырубали треснувшую часть, разнося по высоте. «Ус» на нижней рейке, отстоял от «уса» на верхней рейке шпангоута на 100–200 мм. Длина каждого «уса» составляла около трех величин ширины рейки, т.е. около 100 мм. Шпангоуты восстанавливали из дубовых ламелек 5-миллиметровой толщины. Ламельки соединялись в небольшие пакеты равные по толщине каждой рейке шпангоута, у пакета выстрагивалась встречная часть «уса» (рис. 3). Поскольку обшивка корпуса, кроме шпунтового пояса, не была демонтирована, то ламельки намазывали клеем и притягивали, но не приклеивали, пакет к обшивке болтами и струбцинами, а затем прикрепляли болтами, изготовленными из медных гвоздей диаметром 5 мм. Один из болтов в обязательном порядке проходил сквозь каждое соединение «на ус». Из-за большой площади склеивания в целях экономии средств дорогостоящий клей-герметик заменили на эпоксидную смолу «ЭД-20». Восстановление флортимберсов оказалось достаточно трудоемким и заняло около месяца. Эта работа не была запланирована, что не позволило завершить ремонт, как планировалось, в 2005 г.

Затем мы приступили к установке килевой балки. Электрорубанком сняли припуск и выбрали шпунт под обшивку. Для дальнейшей подгонки оставили небольшой или, как говорят в судостроении, «скрытый» припуск.

Основным требованием при установке килевой балки было соблюдение точности монтажа. Следовало обеспечить совпадение отверстий в килевой балке с болтами, проходящими сквозь балку сверху – для крепления элементов поперечного днищевого набора и отверстий – с болтами, крепящими фальшкиль, проходящими сквозь балку снизу.

Балка была установлена на болты, крепящие стальные полосы поперечного набора. Следует сказать, что мы изготовили новые болты из нержавеющей стали. В носовой и кормовой частях, где к килю подходят форштевень и контртимберс, поперечные полосы не демонтировали. Шпангоуты под ними не растрескались и не требовали ремонта, а в форштевне и контртимберсе остались отверстия от старых болтов. Длина этих болтов постепенно увеличивается к носу и корме. Крайний кормовой болт, стягивающий килевую балку, дейдвуд, контртимберс и полосу поперечного набора, был длиной свыше 0.8 м. Оставшиеся на корпусе полосы поперечного набора с отвер- стиями в форштевне и контртимберсе послужили базой для привязки новой килевой балки на место прежней.

Для этой цели изготовили шаблон верхней плоскости балки с разметкой отверстий под болты крепления поперечного набора к продольному и шаблон нижней плоскости с разметкой отверстий под болты крепления фальшкиля. Для того чтобы обеспечить совпадение болтов и отверстий, диаметр отверстий под болты крепления фальшкиля пришлось сделать с припуском. Под болты диаметром 32 мм высверлили отверстия диаметром 38 мм. Этот припуск позволил прикрепить фальшкиль к килевой балке, точно установленной на корпусе яхты.

Сверлили отверстия под длинные болты сверлами или перовыми сверлами с удлинителями. Отверстия под болты крепления фальшкиля после проходки сверлом малого диаметра высверливали специальным сверлом. После этого мы смогли проверить совпадение отверстий с болтами как на корпусе, так и на фальшкиле.

После установки при помощи болтов и клея-герметика в корпусе яхты киля и дейдвуда с использованием оставшихся неснятыми полос поперечного днищевого набора мы установили ранее снятый днищевой поперечный набор на киле и шпангоутах, а затем пристыковали фальшкиль. Стык килевой балки и фальшкиля, а также отверстия в килевой балке под килевые болты (имевшие, как указано, припуск) герметизировали эпоксидной шпаклевкой «ЭП-0010», достаточно пластичной, долговечной и защищающей от коррозии. На такую операцию ушло около 3 л шпаклевки.

Хотелось бы также отметить, что ридерсы обоих бортов, крепящиеся к килевой балке, были в хорошем состо- янии, но в месте крепления к килю, они проржавели. Поэтому мы их обрезали и прикрепили к коробчатому флору, надежно связанному с килем.

После обтяжки килевых болтов приступили к замене обшивки. Заменяли все потемневшие рейки. При замене целых реек обшивки следует учитывать геометрию корпуса яхты. Если заменяются рейки, лежащие на выпуклой части шпангоута, то следует обрезать кромку рейки, или, как говорят, «снять малку», под тупым углом к внутренней плоскости рейки, если на вогнутой, кромку обрезают под тупым углом к внешней плоскости рейки. Концы реек заужают, поскольку вследствие большей ширины ватерлиний в средней части длина участка шпангоута между параллельными ватерлиниями в средней части больше чем, в оконечностях – у штевней. Важно не утратить параллельность реек в плоскости ватерлиний, чтобы не допустить значительного перекоса или «глухих» поясьев, не закачивающихся на штевнях. Рейки обшивки крепились медными и нержавеющими болтами к поперечному набору. Между собой рейки соединялись при помощи нагелей, изготовленных из медных гвоздей диаметром 4–5 мм.

Из-за особенностей геометрии и конструкции яхты класса «Алькор» трудоемкой операцией оказалась установка шпунтового пояса обшивки. Несмотря на то, что мы оставили шаблоны (старые шпун- товые доски), подогнать аналогичные на их место не смогли. Доски шпунтового пояса имели прогибы по обеим кромкам и «снятые малки» по всем четырем граням. Подгонять их можно было, только изогнув по форме шпангоутов, на что требовались значительные усилия, создавать которые было сложно. Мы строили различные конструкции упоров, так как притягивать доски было уже не к чему. В итоге, провозившись около трех недель по вечерам после основной работы и в выходные, уменьшили ширину досок шпунтового пояса примерно на 100 мм, установив еще две рейки обшивки. Более узкие доски шпунтового пояса, учитывая их важную роль в обеспечении прочности корпуса, изготовили из дуба.

Затем всю внешнюю поверхность новой обшивки киля и дейдвуда выстрогали вгладь со старой обшивкой. Яхту опустили на домкратах на штатное место в кильблоках и начали лакокрасочные работы.

Заменой килевой балки мы занимались с мая по середину октября 2005 г. и с мая по июль 2006 г. Затем после выполнения лакокрасочных работ и необходимой подготовки «Дельта» смогла выйти в испытательный поход в Выборгские шхеры в последнюю неделю сентября 2006 г. Надо отметить, что лишней воды в каюте не наблюдалось несколько последующих лет, хотя «Дельта» часто участвовала в морских гонках и дальних переходах при штормовых условиях.

Некоторые замечания по обеспечению ресурса ремонтируемых и заменяемых конструкций

  1. Древесные капилляры являются естественными проводниками влаги. Все поперечные разрезы дерева, торцы, отверстия должны быть закрыты и заклеены. Следует избегать открытых древесных капилляров, это резко снижает долговечность корпусных конструкций. Даже бакелитовая фанера, крайне долговечный композиционный материал на основе древесины, прогнивает при доступе влаги с торцов, Кедровые доски для замены обшивки мы сумели достать, как отмечено выше, не самого лучшего качества. Основным недостатком было наличие сучков. Рейки выкраивали из досок таким образом, чтобы количество сучков было наименьшим. Все сучки высверливали и заменяли деревянными пробками. Практически весь крепеж был утоплен в деревянные конструкции и отверстия закрыты пробками. Исключение составляли болты крепления обшивки со стороны шпангоутов, Эти болты были обрезаны и расклепаны на гайках.
  2. Пропитка древесины также должна повышать ее долговечность. Мы попытались использовать эпосил для пропитки старых конструкций форштевня и контртимберса, открывшихся при демонтаже. Но потом потребовалось подрезать в отдельных местах эти конструкции. Оказалось, что эпосил пропитал балки на глубину не более 2 мм. Что было этому виной – собственно свойства эпосила или его, возможно, низкое качество, или повышенная влажность дерева, мы не знаем, но от его использования отказались. Поэтому для пропитки новых деревянных конструкций снаружи и в трюме мы по старинке подогрели олифу, развели ее со скипидаром и промазали ею все новые конструкции. Олифу делали сами из растительного и льняного масла без добавления сиккатива. Операцию пропитки олифой провели довольно много раз – до тех пор, пока она впитывалась. Затем всю новую поверхность покрыли свинцовым суриком на той же олифе, но с добавлением сиккатива. Понятно, что для современного клея-герметика, которым мы пользовались, маслостойкость, возможно, не самая сильная сторона, но тогда в 2006 г. найти современную эффективную пропитку для дерева мы не смогли, хотя много слышали об их, якобы, существовании. Закрыть все торцы трудно и не всегда возможно. Так, на «Дельте» мы должны были бы фанеровать внешнюю поверхность киля, поскольку килевая балка имеет, как указывалось, форму симметричного крыльевого профиля, и капилляры у нее выходят наружу. Но мы положились в этом случае на пропитку олифой, как и в случае с нижними торцами шпангоутов, которые на яхтах «класса «Алькор» не перевязаны с килевой балкой.

Продолжение следует

(с) Материалы впервые были опубликованы в «КиЯ», в 2010 году. Статья была отредактирована Ассоциацией без изменения общего смысла.

КАПИТАЛЬНЫЙ РЕМОНТ ДЕРЕВЯННЫХ ЯХТ. ЗАМЕНА КИЛЕВОЙ БАЛКИ.

by

Часть I — Часть II — Часть III — Часть IV — Часть V

Подготовили: Андрей Ходоровский и Валерий Тихонов. Ред. Антон Маханов 

Мы продолжим цикл статей о капитальном ремонте деревянных яхт, подготовленных в 2010 году журналом «Катера и Яхты» совместно с Ассоциацией класса «Л-6». В этой части – рассказ о технологии изготовления и замены килевой балки на примере яхт «Онега» и «Арго».

Часть I доступна по ссылке ->>>

Замена килевой балки яхты «Онега»

Крейсерская парусная яхта «Онега» класса «Л-6» построена на Ленинградской экспериментальной судоверфи в 1965 г. Корпус яхты деревянный: набор и рубка – из дуба, обшивка – из сосны, палуба – фанерная. Длина яхты – 12 м, водоизмещение – около 7 т.

Зимой 2008/2009 г. силами команды был выполнен капитальный ремонт яхты: заменены килевая балка, часть наружной обшивки, нижняя часть форштевня и часть ахтерштевня в районе гельмпортовой трубы. Также была модернизирована сама гельмпортовая труба и изготовлен новый баллер. Объем работы оказался весьма внушительным для непрофессиональной команды, работающей в свободное время. В том, что все намеченное удалось выполнить до начала навигации, – заслуга прежде всего капитана Никиты Бриллиантова, который сумел на протяжении всего ремонтного периода организовать бесперебойную работу, найти необходимые материалы и инструменты.

Несколько слов об инструментах.

Основные работы производились с использованием привычного ручного инструмента: электродрели, электрорубанка, ручного фрезера, болгарки, шлифовальных машинок, фенов, шуруповерта, обычных ножовок по дереву и по металлу, молотков, стамесок. В ход шли кувалда, гаечные ключи, пассатижи, отвертки, пригодились дюжина струбцин и пара гидравлических домкратов. Распиловку и калибровку реек для обшивки выполняли на циркулярной пиле и рейсмусе, «взятыми в аренду» у соседей-профессионалов. Некоторые дополнительные конструкции для подъема-опускания балласта потребовали сварочных работ. Не лишними были и несколько мощных осветительных приборов.

Начало работ

Конструкция классической яхты также классическая: к деревянному килю снизу крепится чугунный балласт, который по своей форме является продолжением обводов корпуса. Для замены килевой балки необходимо сначала отделить этот балласт, и уже работать непосредственно с килем. Потом этот балласт нужно не забыть укрепить обратно на новый киль. Вес балласта – 3 т. Примерно столько же весит «голый» корпус. Было принято решение установить корпус неподвижно и проводить различные манипуляции с балластом, опуская и поднимая его домкратами в нужное положение.

Яхту на штатных кильблоках закатили в эллинг, установили повыше с дифферентом на нос, чтобы киль занял близкое к горизонтальному положение (изначально корпус имеет сильный построечный дифферент на корму). Поскольку предстояло демонтировать килевую балку, которая является основной несущей конструкцией корпуса, необходимо было основательно закрепить корпус. Кроме штатных боковых опор на кильблоках сделали еще две дополнительные фундаментальные конструкции под форштевень и ахтерштевень. Высоту установки яхты выбирали с таким расчетом, чтобы снизу было достаточно места для извлечения шпилек, которыми балласт крепится к корпусу (они проходят сквозь весь балласт и килевую балку). При такой установке яхты килевая балка располагается примерно на уровне груди, что удобно для работы.

После того как яхту установили, сняли перо руля и вскрыли два нижних пояса обшивки, прилегающих к килевой балке. Это необходимо для «освобождения» килевой балки и для более свободного доступа к креплению флоров. К тому же эти поясья тоже требовали замены, впрочем, как и многие другие. В образовавшиеся щели очень удобно передавать инструмент внутрь лодки и обратно. При удалении обшивки много проблем доставляет крепеж, которым обшивка крепится к набору и между собой. Из-за постоянно попадающихся нагелей использование электрического инструмента в этих работах весьма ограничено.

Затем принялись за шпильки, которыми балласт крепится к корпусу. Сначала нужно было выдолбить цемент, которым были заделаны отверстия под шпильки в балласте. Даже без шпилек балласт крепко держится на киле, поскольку по всей поверхности приклеен к нему. Решили, что этим можно воспользоваться и снимать киль вместе с балластом, используя вес последнего для отделения киля от корпуса. Окрутили гайки на болтах, которыми к килю крепятся флоры. Открутили гайки на шпильках, скрепляющие киль с форштевнем и старн-кницей. Таким образом освободили весь крепеж, которым киль соединен с остальными конструкциями. Можно было приступать к его отделению от корпуса.

До этого момента яхта стояла не только на опорах, но и на киле. Теперь начали опускать киль, убедившись что корпус раскреплен надежно. Для того, чтобы балласт опускался вертикально и не упал, к кильблокам приварили направляющие из уголка. Сам процесс опускания производился при помощи двух гидравлических домкратов, и установленных под носовой и кормовой частями балласта. Опускали, понемногу стравливая давление поочередно в носу и в корме. Балласт пошел вниз и «потянул» за собой килевую балку. Крепеж не мешал, но штевни были приклеены к килю герметиком, и требовалось «разодрать» этот клеевой шов, что нам удалось. После этого киль с балластом отделился от корпуса полностью.

Это был очень важный этап. Точка невозврата пройдена. Теперь, сколько бы ни было сомнений в реальности поставленных задач, путь оставался только один – делать новый киль и все остальное.

С отделенного уже от лодки балласта стали отдирать килевую балку, предварительно выбив шпильки. Их сразу же пронумеровали, чтобы не перепутать, поскольку они все разной длины. Приклеен киль был на славу: пришлось попотеть – использовать много клиньев, которые забивались в щель между килем и балластом. Но ломать – не строить, поэтому киль был вскоре отделен, а верхняя поверхность балласта зачищена. Стали выбивать из килевой балки болты, которыми к ней крепились флоры. Многие из них от ржавчины стали почти вдвое тоньше и не выбивались, а обламывались, оставаясь в дереве.

Приступили к дефектовке того, что открылось взору после демонтажа киля. А зрелище было нерадостное: прогнил не только киль в месте крепления форштевня, но и сама нижняя часть форштевня. предстояло заменить участок форштевня длиной более метра. При этом форма его была достаточно сложная, изготовить такую деталь можно, только обрабатывая ее на месте. Сложность состояла еще и в том, что, отпилив старый кусок, мы потеряли бы контрольные точки его положения, поскольку ни киля, ни прилегающей к нему обшивки уже не существовало. Поэтому, прежде чем начать пилить, был сделан шаблон по линии примыкания форштевня к килю. Заготовку для нового участка форштевня склеили из нескольких дубовых досок. Каждую доску подгоняли по длине, чтобы потом меньше спиливать. Следовало выдержать не только внешние обводы, но и внутреннюю форму форштевня, чтобы он состыковался и с оставшейся частью форштевня, и со старыми флорами, и с плоскостью киля.

Лодка после забухания обшивки перед спуском на воду

Для склеивания использовали эпоксидную смолу, для шпаклевки – ее же с аэросилом. Температура воздуха в эллинге всю зиму была 10–15° С, поэтому склеиваемые места дополнительно «прогревали» прожекторами и иногда обогревателем. Склеиваемые доски стягивали между собой струбцинами. Затем в полученной заготовке просверлили отверстия для крепления шпильками к флорам, отпилили сильно выступающие части и приклеили к форштевню, подтянув к флорам шпильками и еще дополнительно поджав струбцинами. Стыкуемая поверхность форштевня была также предварительно подогнана.

Начался этап обработки форштевня. Снимать приходилось достаточно много материала, к тому же форма детали была вогнутая, что затрудняло использование рубанков. Придали форштевню более-менее правдоподобный вид, окончательную доводку решили делать после того, как будет готова обшивка. Кроме внешней формы нужно было еще сделать паз под обшивку. Глубину паза постоянно контролировали, прикладывая рейку к шпангоутам.

Параллельно с изготовлением форштевня занимались обработкой металлических деталей – флоров, шпилек балласта и степса мачты. Все они были зачищены болгаркой от старой краски и появившейся местами ржавчины и покрашены «холодным цинком» – специальной краской ЦВЭС. Также отциклевали внутреннюю поверхность корпуса.

Оторвемся ненадолго от «Онеги» и посмотрим на то, что происходило на «Арго»…

Изготовление килевой балки яхты «Арго»

Оценив трудоемкость работ, необходимую для изготовления и замены килевой балки, мы стали решать задачу поэтапно. В первый год (зимнее-весенний ремонтный период) изготовили новую килевую балку, на следующий год в ремонтный период заменили старую. Если оценить затраченное время, то первый этап можно оценить примерно в 30 чел.-дней, второй этап – около 50 чел.-дней. Конечно, надо иметь в виду, что работы выполняли не профессиональные краснодеревщики, а собственная команда с привлечением специалистов лишь на конкретных этапах.

На первом этапе в соответствии с заранее составленным планом предстояло:

  • Изучить имеющиеся чертежи и изготовить новые для будущей тонкой разметки балки;
  • Изготовить стапель;
  • Выбрать и заказать материалы;
  • Склеить доски в слои, а слои – между собой;
  • Предварительно обработать заготовки.

Проработка чертежей

Изучение чертежей заключалось в определении нужного количества материала требуемого размера. Надо сказать, забегая вперед, что наша настоящая балка была сделана совсем не из обозначенного в чертеже материала, а из более тонких реек (зачастую крайне неряшливо обработанных) с облоем по краям, образующим пустоты, которые явились эпицентрами распространения гнили.

Изготовили дополнительные технологические чертежи, учитывающие припуски на обработку. Здесь следует обратить внимание на чертеж балки в плане и учесть носовые и кормовые скосы на балке (на этом же этапе определились с материалом и количеством слоев в килевой балке). Далее на чертеже мы указали ширину в сечении шпангоутов для каждого из четырех слоев будущей балки.

Немаловажным моментом является проверка соответствия реального фальшкиля на яхте размерам, приведенным в документации. Мы этого не сделали, слепо поверив документации, за что в результате поплатились. Фальшкиль оказался на 2 см шире, чем указано на чертеже верфи.

Изготовление стапеля

Далее был изготовлен стапель длиной около 5 м, для чего использовались мебельные щиты, поэтому поверхность получилась идеальной. По всей длине стапеля через 30–40 см установили специальные струбцины из уголка, которые поджимали доски килевой балки в вертикальном направлении. В горизонтальном направлении щиты прижимались клиньями между двух ограничивающих уголков.

Выбор и подготовка материала

Проанализировав рынок материала, выбрали поставщика. Мы остановились на дубовой доске с радиальным распилом 120u30 мм и влажностью 6–8%, длина досок колебалась от 2 до 3.5 м. Категорически выбраковывался косослой.

Для начала все доски обработали на фуганке с четырех сторон. Наиболее серьезное внимание уделяли поверхностям ребер. Немаловажное значение имел подбор досок в пакеты, образующие слои. При этом контролировался разбег стыков досок на всех четырех слоях.

Технология склеивания килевой балки

По готовности подобранных слоев начали склеивать слои в щиты. Доски располагали на стапеле, расклинивали в горизонтальном направлении деревянными клиньями и поджимали сверху струбцинами, изготовленными из уголка. За день удавалось склеить один щит. Для склеивания использовался «Клейберит 501», особенностью которого является необходимость обеспечения минимального зазора между склеиваемыми деталями, что позволяет добиваться максимального качества соединения.

После подготовки щитов каждый из них обрабатывали на фуганке до образования поверхности без видимого изменения уровня и качества обработки. В результате толщина щитов колебалась от 24 до 26 мм. Причем наиболее высокого качества требовали шесть из восьми поверхностей. Это позволило обеспечить большую толщину у наружных слоев килевой балки.

Затем каждый щит был обработан по размерам снятым с чертежа для каждого слоя. Это делалось для облегчения изготовления выборки для шпунтового пояса в теле килевой балки.

Дальнейший процесс не представлял больших сложностей: ровно скле ивали между собой щиты, сначала попарно, потом – между собой. Для удобства правильного расположения щитов во время склеивания мы заблаговременно просверлили два отверстия по краям щитов для их взаимного правильного позиционирования.

Ремонт форштевня
Ремонт форштевня
Подгонка верхней части килевой балки
Подгонка верхней части килевой балки

Силы прижима самодельных струбцин оказалось вполне достаточно, и килевая балка получилась монолитной, прочной и красивой.

Предварительная механическая обработка была проведена на окончательно склеенной килевой балке по технологическим чертежам, включающим припуск на обработку. Горизонтальные поверхности килевой балки пропитали горячей олифой при помощи фена. Понимаю, что это спорный момент в век новых технологий. Ровно через год олифа полностью впиталась и высохла, не оказав никакого отрицательного влияния. Как следствие, мы смогли использовать современные герметики и покрытия.

Снятие старой килевой балки

Порядок снятия выбрали самый простой. Вывесили яхту на двух дополнительных опорах, расположив опоры как можно ближе к килевой балке. Далее отдали болты, крепящие фальшкиль, и аккуратно спустили поддомкраченный фальшкиль на опоры. Для удобства работы фальшкиль затем положили на кильблок, освободив пространство для работы с килевой балкой. Не стоит бояться положить фальшкиль где-нибудь в стороне: вопрос его перемещения решается в течение часа, а удобства от отсутствия фальшкиля в зоне работы с балкой существенные. Сняли ширстрек. Далее отдали болты, крепящие кованые флоры к килевой балке и легко отсоединили килевую балку от корпуса яхты.

Анализ состояния сопрягаемых деталей и килевой балки

Килевая балка имела ряд дефектов, основное гниение затронуло сопрягаемые с черным металлом отверстия. Гниль распространялась от отверстия к отверстию в продольном направлении сильнее, чем в торцевом. В носовой части килевой балки зоны гниения смыкались в промежутках между шпильками. Таким образом возникали зоны гниения между отверстиями болтов, крепящих и фальшкиль, и флоры. Наиболее пораженный участок килевой балки пришелся на носовую часть, видимо, по причине наибольшего веса фальшкиля, прикрепляемого в этом месте. Возможно, образовался зазор между фальшкилем и балкой, куда попадала вода, которая в контакте с черным металлом и образует локальные очаги гниения по всей высоте отверстий под шпильки. Пришлось починить, заменив несколько досок, часть форштевня, крепящуюся к килевой балке. Серьезно отремонтировали старн-кницу и контртимберс. До полной замены не дошло, заменили лишь сгнившие участки. К тому же, контртимберс можно будет поменять потом, так как это не связано с отдачей фальшкиля. У старн-кницы вклеили три новых верхних слоя.

На фальшкиле имелись технологические отверстия, заделанные деревянными пробками. Эти пробки выперли в килевую балку на высоту до 10 мм, но архиразрушительного воздействия на килевую балку не оказали и не стали концентраторами дополнительного гниения. Тем не менее мы удалили все деревянные чопики и зацементировали отверстия.

Доработка по месту и установка килевой балки на яхту

Килевую балку тщательно промерили и установили на несколько флор. Затем прямо сверху через отверстия во флорах засверлили все остальные отверстия для крепления флор. После этого вновь сняли килевую балку и очень тщательно разметили отверстия для шпилек, крепящих фальшкиль. Для сверления отверстий изготовили кондуктор, обеспечивающий правильный угол наклона отверстия. У нас все десять болтов были одного диаметра, поэтому кондуктор требовался один, мы изготовили его из трубы внутренним диаметром 30 мм и высотой 220 мм. По окончании сверловки провели проверку, одно отверстие пришлось пересверливать. Сначала зачопили ушедшее в сторону отверстие, потом просверлили правильное.

Затем балку прикрепили к флорам уже окончательно, для чего изготовили Т-образные нержавеющие шпильки и в килевой балке сделали выборку под Т-образную шляпку каждой шпильки. Отверстия предварительно обработали эпосилом. Шпильки установили на герметик «Сикафлекс-295». А между флорами и килевой балкой проложили прорезиненную ткань толщиной 1.5 мм.

Примерка килевой балки
Примерка килевой балки
Зашивка подводного борта
Зашивка подводного борта

Крепление фальшкиля – самый захватывающий момент. Яхту подняли на необходимую высоту. Затем подвели фальшкиль, сориентировав его шпильки с отверстиями в килевой балке и, медленно поднимая фальшкиль, попали всеми шпильками сразу во все отверстия. Зафиксировали фальшкиль и яхту с зазором 200 мм между фальшкилем и килевой балкой и тщательным образом все промазали герметиком. Особенно тщательно – отверстия под шпильки и сами шпильки. Далее подняли фальшкиль по месту и закрепили болты. Еще через сутки их затянули окончательно. Яхту установили на фальшкиль.

Вклейка первого пояса обшивки
Вклейка первого пояса обшивки
Вклейка пробок
Вклейка пробок

При наличии хорошего материала подогнать ширстрек и еще три пояса выше не составило большого труда. Мы использовали для изготовления этих слоев лиственницу.

Вернемся к ремонту яхты «Онега»..

Тем временем подоспела склеенная заготовка киля. Положили ее на балласт – вроде бы все красиво. Но, когда стали примерять к корпусу, оказалось что длины не хватает. Как-то так получилось, что не учли большой наклон форштевня, и заготовка оказалась короче. Пришлось наращивать самим. Сделали соединение клином. Сначала вырезали клин на киле, потом подгоняли склеенный дубовый пакет, потом склеивали. Потратили на это два полных дня. Снова примерили удлиненную заготовку к корпусу, разметили отверстия под болты на двух флорах в носу и корме. Сняли киль, просверлили отверстия, сделали цековку с обратной стороны. Киль довольно тяжелый и длинный, манипулировать с ним можно минимум вдвоем, а лучше втроем-вчетвером.

Предстояло еще припилить горизонтальные поверхности форштевня и старн-кницы под новую килевую балку. Делали это следующим образом: балластом поджали килевую балку к корпусу, одновременно выравнивая балласт с корпусом по длине и ширине. Поднимали так же, как и опускали при помощи двух домкратов. Поймать нужное положение не так-то просто, получается не с первой попытки. Наконец все выровнено и прижато. Посмотрели, где получается щель и, начиная с этого места, пропилили ножовкой по дереву нижнюю кромку штевня, ведя полотно ножовки вдоль плоскости киля. Ножовку для этих операций лучше брать подлиннее. Припилили первый раз форштевень, поджали киль, припилили старн-кницу, снова поджали и снова припилили форштевень. И так до тех пор, пока плоскости не сомкнутся без щелей. Нам хватило по два пропила. Поджимать киль лучше именно балластом, поскольку его поверхность тоже не идеально гладкая и надо, чтобы киль плотно прилегал и к корпусу и к балласту.

Следующая задача – просверлить в киле отверстия под шпильки, крепя щие балласт. Сверлить отверстия решили снизу, используя отверстия в балласте как кондуктор. Но эти отверстия глубокие, диаметром 30 мм. Купили перку соответствующего диаметра и три удлинительные насадки. Когда все это воткнули в дрель, оказалось, что целиком эту конструкция не засунуть снизу – не хватает высоты. Пришлось сначала вставлять в отверстие сверло с насадкой, потом зажимать его в дрель. Сверлить 50-миллиметровый дуб 30-миллиметровой перкой снизу вверх, лежа на спине – занятие не из легких. К тому же сверло на длинных удлинителях сильно «колбасит», так что сверлили по очереди. Наконец закончили и эту операцию, вставили шпильки – все собирается. Пока киль поджат к корпусу, через отверстия в флорах как через кондукторы просверлили соответствующие отверстия в киле.

Укорачиваем длину шпилек, держащих флоры
Укорачиваем длину шпилек, держащих флоры
Вклейка в контртимберс
Вклейка в контртимберс
Сверлим отверстие в контртимберс под баллер
Сверлим отверстие в контртимберс под баллер

Теперь следовало отмалковать верхнюю половину киля под притыкание наружной обшивки. Это очень длительный процесс. Надо снять достаточно много материала, но аккуратно, постоянно контролируя рейкой получающуюся форму. Наконец, и это сделано. Пока киль поджат в нужном положении, следует изготовить подкладки под те флоры, которые неплотно прилегают к килю.

Опустили балласт, шпильки уже не вынимали, просто пропихнули их вниз. Снова сняли киль, перевернули, сделали цековки на новых отверстиях. Тщательно, в несколько слоев, пропитали эпосилом килевую балку. Теперь все предварительные операции были завершены, и мы приступили к окончательной установке киля.

Сначала соединили килевую балку с корпусом. Для этого подвесили киль на болтах к флорам, но не затянули их, а оставтли щель для смолы. Все болты на этом этапе должны быть вставлены, потом это сделать сложнее. Подняли балласт до касания киля. После этого промазали стыкуемые поверхности киля, форштевня и старн-кницы эпоксидкой с аэросилом (важно, чтобы она была погуще) и прижали балластом киль на свое место. Одновременно с этим затянули болты на флорах и на шпильках. После того как смола встанет, остается последний этап сборки – окончательная установка балласта.

Снова приспускаем балласт на домкратах, обезжириваем поверхности киля и балласта и выдавливаем на верхнюю плоскость балласта несколько туб герметика, чтобы получился довольно толстый слой, который заполнит все неровности и щели между килем и балластом. После этого снова поджимаем балласт к килю и затягиваем гайки на шпильках.

Наконец-то яхта снова обрела свой «хребет». И, хотя борт еще не зашит, но это уже единое целое, а не две отдельные части с дырой между ними. Закончен, пожалуй, самый важный этап работы. От того, насколько качественно было все сделано, зависит дельнейшая жизнь лодки. Но нам не в чем себя упрекнуть. Все делали на совесть, без лишней спешки. Получилось достаточно быстро, и это вдохновляло на дальнейшие трудовые свершения.

Срезали болгаркой чрезмерно выступающие над гайками болты и шпильки внутри корпуса. Припилили контур килевой балки по форме балласта. Провели дальнейшую дефектацию корпуса. Поскольку стыки поясьев нужно разносить минимум на две шпации, получилась довольно большая площадь заменяемого борта. Но если делать – то делать как надо. Снова на чали вскрывать обшивку. Особенно сложно было удалять ее возле форштевня: там много гвоздей и нагелей, да и приклеена она к форштевню хорошо.

Отремонтированный контртимберс (вид со стороны кокпита)

Кроме этого, выяснилось, что ахтерштевень вокруг гельмпортовой трубы практически весь прогнил. Менять еще и его уже не было ни сил, ни времени, ни средств. Поэтому решили яхту дальше не курочить, а в районе гельмпорта сделать вставку в ахтерштевень, усиленную несколькими слоями дубовой «палубы», при этом возникла идея, как модернизировать сам гельмпорт, чтобы исключить контакт внутренней части корпуса с водой.

Для того чтобы было хоть какая-то возможность работать с ахтерштевнем, пришлось полностью разобрать кокпит. Но все равно оказалось довольно тесно, работать предстояло практически только в одном положении (не считая редких акробатических поз). В ахтерштевне ручным фрезером выбрали «окно», удалив весь гнилой материал (здесь нужна длинная фреза. Для нашего слабенького фрезера таких фрез не производят, а найти более мощный не удалось. Переточили во фрезы несколько разверток и неплохо ими отработали. По размерам окна сделали дубовую вставку, которую вклеили в ахтерштевень. Сверху с перекрытием 1.5 шпации наклеили четыре слоя 6-миллиметровой дубовой «палубы». Для этого пришлось снять четыре флора и затем установить их обратно с прокладками на шпангоуты по толщине наклеенного на ахтерштевень материала. Здесь тоже была небольшая засада. Дело в том, что отверстия во флорах и шпангоутах просверлены по нормали к обшивке и при изменении положения флора эти отверстия уже не совпадали, и в нем пришлось сверлить новые отверстия совсем рядом со старыми.

Теперь настал черед еще одной нетривиальной операции – сверловке в ахтерштевне наклонного отверстия под гельмпортовую трубу. Отверстие не маленькое – 45 мм в диаметре, глубина миллиметров 200. Для этого сделали специальную «приспособу»: нашли сверло нужного диаметра, зажали в такого же диаметра патрон, который через штатный конус Морзе пристыковали к полутораметровому прутку диаметром 30 мм с шестигранным хвостовиком. Этот пруток свободно перемещался в двух цилиндрических направляющих, которые крепились к рудерпосту соосно с баллером. Так была достигнута точность «прицеливания» при сверлении. Сверлили снизу вверх, с перерывами, чтобы остудить инструмент. Проходящие мимо зачарованно смотрели на происходящие – когда еще увидишь, как яхту сверлят насквозь! Отверстие получилось хорошее и точное.

Пару слов – о модернизации гельмпортовой трубы. Изначально это был кусок трубы, к которой приварен фланец. В трубе нарезана резьба для втулки сальника. Эта конструкция фланцем крепилась изнутри на ахтерштевень. Баллер проходил сквозь трубу с сальником и сквозь отверстие в ахтерштевне. Герметизировалась только верхняя часть трубы, а отверстие в ахтерштевне находилось в воде. Поэтому там все и прогнило. Мы приварили с нижней стороны к фланцу еще один кусок трубы, чтобы получилось как бы продолжение гельмпортовой трубы. Эту трубу на герметике воткнули в отверстие в ахтерштевне. Так обеспечили изоляцию внутренней поверхности выреза от воды. С наружной стороны сделали втулку из фторопласта.

Повторный спуск на воду отремонтированной яхты

Тем временем привезли сосновые доски для наружной обшивки. На циркулярной пиле нарезали из них реек и откалибровали их на рейсмусе под размер 55х30 мм. Начали обшивать. Каждую рейку предварительно малковали под конкретное место. Поджимали струбцинами и клиньями, сажали на эпоксидку. Потом сверлили отверстия и стягивали рейки с набором нержавеющими болтами. Утопленные шляпки болтов закрывали чопиками. Рейки укладывал один человек (так получилось). Делал он старательно, но медленно. Получалось по одной рейке в день. Примерно через месяц все рейки были уложены. Осталось прошпаклевать где надо и зашкурить корпус. Сразу же взялись за доводку нижней части форштевня. Теперь уже вывели форму окончательно.

Практически вся нижняя часть корпуса (кроме балласта и набора) была заменена на новую. А вот в верхней части появились новые проблемы. За зиму в теплом эллинге корпус стал рассыхаться. Щели на борту были практически по всей длине и толщиной 2–5 мм. Во время прошлого ремонта такие щели мы фрезеровали фрезой 8 мм и вставляли в образовавшийся паз рейку. В этот раз решили просто забить эти щели герметиком, которого потребовалось очень много. Но после забухания практически весь он был выдавлен наружу.

Пока вверху заделывали щели, внизу готовили корпус к покраске. Отшкуренные борта несколько раз пропитали эпосилом. Впитывался он поначалу мгновенно, как в губку. Также пропитали эпосилом все открытые поверхности внутри корпуса. После этого загрунтовали корпус ниже ватерлинии.

На палубе работа тоже кипела. Гордость «Онеги» – родная дубовая рубка – была отшкурена, проэпосилена и покрыта несколькими слоями лака. Ширстрек отциклеван и подремонтирован, где необходимо. Палуба ошкурена и покрашена. Сделан новый фальшборт из алюминиевого профиля с новыми кронштейнами. Кормовой релинг отрихтован и установлен на место. Установлены стаканы леерных стоек и частично натянуты леера.

Сделали слив от помпы за борт, а не в кокпит, как было раньше, немного изменили крепление самой помпы и рычага газа двигателя. Собрали обратно кокпит, предварительно заварив в нержавеющем «корыте» обнаруженные по шву щели. Установили погон гикашкота. Навесили руль на новый баллер. Воткнули дейдвуд с валом и винтом.

Собственно на этом капитальный ремонт был закончен – лодка готова к спуску на воду. До сих пор не верится, что все это мы смогли сделать за одну зиму. Но это так. Как уже упоминалось, в этом заслуга прежде всего капитана, сумевшего наладить работу часто очень неорганизованных людей. А также всех тех, кто принимал участие в этом процессе. Тех, кто взялся за эту большую работу и не бросил ее, довел до конца и вовремя.

Продолжение следует

(с) Материалы впервые были опубликованы в «КиЯ», в 2010 году. Статья была отредактирована Ассоциацией без изменения общего смысла.

 

КАПИТАЛЬНЫЙ РЕМОНТ ДЕРЕВЯННЫХ ЯХТ. ПРИСТУПАЯ К РАБОТЕ

by

Часть I — Часть II — Часть III — Часть IV — Часть V

Подготовили: Вадим Пикин и Александр Кульцеп, ред. Антон Маханов

Фото: Вадима Пикина и Артура Гроховского

Отечественный флот парусных судов состоит из немалого количества деревянных парусных яхт, построенных несколько десятилетий назад. Одних «шестерок» тогда появилось более сотни вымпелов, а помимо них существовало огромное количество «тэшек», «Марин» и других судов как отечественной, так и польской постройки. Поддержание этих лодок в рабочем состоянии – задача непростая. Для ее облегчения журнал «Катера и Яхты», совместно с Ассоциацией класса «Л-6», подготовил серию статей, посвященных капитальному ремонту деревянных яхт классической конструкции на примерах недавних ремонтов петербургских «шестерок», выполненных силами их экипажей.

Немного о выявлении дефектов конструкции деревянной яхты

Дерево как материал для строительства яхт является почти идеальным. Пожалуй, единственный серьезный его недостаток – это подверженность гниению. Причем наиболее подвержено ему дерево в тех местах, где граничат вода и воздух, поскольку вредоносному грибку, вызывающему гниение, необходимы и кислород, и вода (а также подходящая температура). При повышении относительной влажности древесины более 18% уже может начаться гниение. Кстати, «подходящая температура» отсутствует зимой, поэтому деревянную яхту в это время года лучше хранить в неотапливаемом помещении или под навесом.

Очень важную роль при эксплуатации деревянной яхты отводят изоляции дерева от воды, содержанию судна в чистоте, прочистке шпигатов и надежному проветриванию элементов конструкции, уборке (откачке) воды. Надо отметить, что вода не обязательно должна находиться в жидком виде. Вполне достаточно ее паров, которые из-за плохой вентиляции могут скапливаться в отдельных частях корпуса.

Можно выделить несколько основных причин гниения дерева:

  • Попеременное намокание-осушение;
  • Плохая гидроизоляция торца древесины;
  • Контакт древесины разных пород (лиственная-хвойная);
  • Контакт дерева с «черным» крепежом и силовыми элементами из углеродистой стали;
  • Стык элементов конструкций под прямым или близким к прямому углом;
  • Плохая проветриваемость древесины, застой воздуха и загрязнения;
  • Застой капиллярной воды в неплотных плохо изолированных стыках;
  • Застой воды в отверстиях под крепеж.

В ниже представленной Таблице 1 перечислены основные «больные» места деревянной яхты на примере яхты класса «Л-6», а также дана оценка подверженности элементов конструкции гниению по пятибалльной шкале (1 – наименее подверженные; 5 – наиболее подверженные).

Таблица 1

Место Причина гниения Доступ Оценка
Места крепления дельных вещей к палубе или рубке* Дельные вещи зачастую неплотно прилегают к местам крепления, и в зазорах застаивается вода. Также разбалтываются отверстия под крепеж Легкий 1
Стыки комингсов рубки, кокпита с палубой* Под воздействием знакопеременных нагрузок гидроизоляция стыка разрушается Легкий 2
Стыки кокпита с палубой* Стык разнородных материалов. Кокпит подвержен активному воздействию экипажа Легкий 2
Стык палубы с обшивкой борта Это место подвержено очень сильному воздействию забортной воды. Собирает на себе пыль и грязь в месте стыка с фальшбортом Ограничен 4
Люки форпика и ахтерпика, иллюминаторы Застой воды. Стык разнородных материалов. Собирает пыль и грязь. Легкий 1
Поясья обшивки в районе ватерлинии. Граница раздела воды и воздуха. Попеременное намокание–осушение. Легкий 3
Стыки обшивки с форштевнем, ахтерштевнем, контр-тимберсом. Стык разных пород дерева. Неплотное примыкание обшивки и элементов силового набора. Плохо защищенный торец досок обшивки. Ограничен 4
Стык обшивки с транцем. Стык разных пород дерева. Стык под углом, близким к прямому. Собирается пыль и грязь. Ограничен 4
Верхний торец шпангоутов Плохая защита торца древесины. Ограничен 3
Нижний торец шпангоутов Плохая защита торца древесины. Находится попеременно в воде и на воздухе. Собирает грязь. Ограничен 5
Места крепления кованых флоров. Крепление флоров выполнено на черном крепеже. Древесина вокруг стальных заклепок быстро гниет. Ограничен 5
Стыки силового набора с килевой балкой. Стыки под углом, близким к прямому. Плохая изоляция торцов древесины. Доступа нет 5
Старн-кница Плохая защита торцов, попеременное намокание осушение. Контакт древесины разных пород. Неплотное примыкание старн-кницы и обшивки бортов. Отсутствует 5
Гельмпорт, валопровод, водозаборные и водосливные отверстия Плохая защита торцов древесины. Отсутствует 4
Килевая балка Стык древесины разных пород. Стыки под углом, близким к прямому. Множество отверстий под крепеж. Попеременное намокание-осушение. Множество элементов из «черной» стали. Шпильки крепления фальшкиля, крепления флоров… Ограничен 5

* Эти места проветриваются удовлетворительно, все остальные – неудовлетворительно.

Пара слов о замене элементов конструкции деревянной яхты

Ко многим деталям, которые нуждаются в замене, нет регулярного доступа, поэтому очень сложно выявить их дефекты. Но зачастую даже те места и детали, к которым доступ есть и которые внешне выглядят вполне прилично (они постоянно находятся под наблюдением, хорошо проветриваются, вовремя подкрашиваются), давно уже нуждаются в замене, полной или частичной. К таким деталям относятся, например, штевень, форштевень, контртимберс, привальный брус…

К сожалению, определить их состояние довольно сложно. Для этого требуется вскрыть обшивку или палубу или выполнить контрольные «просверлы» сверлом диаметром 10–12 мм, на что владельцы яхт обычно идут с большой неохотой: «А вдруг там все нормально, а мы дырок насверлили?». Подобное рассуждение не лишено логики, ведь наделав дырок, мы заведомо сокращаем срок службы детали, чего бы очень хотелось избежать.

Некоторые яхтсмены пробуют в этих случаях пустить в ход тонкое шило. Но этот метод позволяет отличить лишь «очень плохое» от «просто плохого». Объясним, почему. Например, штевень и форштевень выполнены из массива дуба. Дуб – довольно твердая древесина, и проткнуть ее шилом не так просто, если место «протыкания» не совсем гнилое. Судя по опыту ремонта таких массивных элементов, можно сказать, что массив на чинает гнить, как правило, изнутри, т. е. наружный слой дерева толщиной около 10-15 мм вполне приличный, а внутри – уже труха. Шилом такой дефект не определить. Тут требуется контрольное засверливание. Если стружка из-под сверла пойдет черная и рыхлая, это и будет означать, что дубовый элемент уже хорошенько прогнил.

223-4
223-1
IMG_2119

Повторяем, дефектовать без вскрытия обшивки невозможно такие детали, как, например, старн-кница. Она, как правило, первой выходит из строя, поскольку, находясь в самом неблагоприятном положении, подвержена сразу всем вышеперечисленным факторам, способствующим гниению.

Принять  трудноерешение «вскрывать–не вскрывать» можно на основе некоторых косвенных признаков: по появлению усиливающейся год от года течи, просачиванию черной (серой; бурой) воды после подъема яхты на берег, рыхлости древесины обшивки (если деталь гниет, то она заражает и соседние детали). Дерево, уже подверженное гниению, как правило, имеет большую усадку при высыхании и большее набухание при намокании, чем здоровое. Опять же в целях контроля неплохо периодически «отжигать» краску до дерева. Здоровое дерево остается белым, подверженное гниению становится более темным, приобретая коричневый оттенок. Еще одним способом, выявляющим проблемные места, является контрольное простукивание легким молотком или ребром монеты – живая древесина дает звонкий звук, начавшая загнивать деталь звучит приглушенно.

Главное — определить объем будущих работ

Это не простая задача. Тут надо учитывать наличие сил и средств, а их-то, как правило, и не хватает. «Вскрытие» обычно показывает, что заменять надо почти все. Многим яхтам класса «Л-6» уже перевалило за 50 лет. Свой ресурс они давно выработали и находятся в тяжелом состоянии. Зачастую кажется, что построить новую «Шестерку» проще и дешевле, чем восстановить старую. Состояние лодок друг от друга отличается очень сильно. Все зависит от того, как их эксплуатировала команда, что, когда и как меняли, как следили за чистотой, исправностью яхты.

Но, прежде чем говорить о последовательности ремонта, скажем пару слов о конструкции деревянных яхт вообще и «Шестерок» в частности. Традиционная, отработанная веками конструкция деревянного корпуса предполагает соединение деталей болтами и заклепками с использованием «замков», книц и т.п. Герметичность соединений при этом обеспечивается конопаткой и тем или иным герметиком на основе натуральных продуктов. Важно, что соединения в этом случае могут «играть» как под нагрузкой, так и в результате забухания древесины – конопатка и герметик позволяют им это делать. Современная же технология постройки и ремонта деревянных корпусов предполагает полную проклейку соединений, исключающую взаимное смещение деталей. В таких соединениях клеевой шов несет основную нагрузку, а болты и шурупы выполняют, скорее, монтажную функцию. Все поверхности корпуса при этом подвергаются пропитке специальными эпоксидными смолами, способными глубоко проникать в дерево и полностью исключать поступление воды к древесине. Наружная поверхность обычно еще оклеивается стеклотканью. В результате получается жесткий корпус, не набирающий воду и по уходу почти не отличающийся от пластмассового.

Яхты класса «Л-6» в этом смысле представляют собой некий промежуточный вариант. С одной стороны, они имеют конструкцию набора, соответствующую традиционным яхтам (наличие «замков», ридерсов и т.п.), с другой – почти все соединения (включая поясья обшивки) жестко склеены. Таким образом, дерево разбухает, но соединения остаются жесткими, что, в конце концов, приводит к появлению трещин и неизбежной гнили в местах различного разбухания (стык дерева различных пород, соединение под углом 90° и т.п.). Логическим завершением реконструкции корпуса «Л-6» был бы полный переход на современные технологии с тем, чтобы после ремонта получить корпус, обладающей большей долговечностью и требующий значительно меньшего ухода.

Подобное решение, однако, сопряжено с рядом трудностей. Во-первых, сложно подобрать нужные материалы. К тому же важно, чтобы при этом использовалась специальная смола, разработанная именно для дерева и имеющая крайне низкое поверхностное натяжение (а также высокую цену). Используемые же нашими яхтсменами клеевые составы не всегда, но часто представляют собой дешевую густую эпоксидку, разбавляемую растворителем или на заводе, или самостоятельно. При полимеризации такого «состава» в слое пропитки образуются поры, через которые вода все равно проникает к древесине. В итоге в корпусе образуются трещины, которые потом никак не хотят «забухать» уже из-за наличия самого полимеризованного эпоксидного клея. Во-вторых, пропитке должны предшествовать основательная просушка и очистка от старого покрытия всего корпуса, как снаружи, так и внутри, с последующим полным ремонтом всех разболтавшихся и подгнивших узлов. Отдельными «наскоками» сделать весь, требуемый по этой технологии, объем работ не получится. А выполнение всех работ «за один заход» потребует огромных затрат времени и сил.

Поэтому чаще всего при ремонте идут другим путем – поэтапно восстанавливают исходное состояние деталей: в один год ремонтируют рубку или меняют килевую балку, в другой ограничиваются весенней косметикой, не забывая о том, что команде надо давать отдохнуть. В противоположном случае люди могут не выдержать нагрузки и уйти – кто перейдет на другую лодку, а кто-то и совсем может забыть про парусный спорт. Таким образом, мы, не стремясь устранить все дефекты за один раз, растягиваем общий ремонт лет на 10, однако тем самым позволяем, в течении этих 10 лет, команде ходить на лодке, тренироваться и полноценно участвовать в соревнованиях.  Именно такой подход, как наиболее верный с нашей точки зрения, и будет рассматриваться в дальнейшем.

При дефектовании необходимо начать с того, что подготовить таблицу с перечислением дефектных деталей и степени их изношенности. Следует учитывать, что при дальнейшем «вскрытии» дефектность может оказаться гораздо серьезнее, чем было установлено на начальной стадии. Поэтому замахиваться сразу на большой объем работ не стоит – он, скорее всего, на деле и так увеличится в полтора-два раза. В дефектной ведомости перечень дефектных деталей необходимо разбить по значимости и разделить перечень на 2-3 этапа — в первой этап отнести детали, которые требуют незамедлительного ремонта, а те, что еще могут подождать год-два разделить между 2 и 3 этапами. Основываясь на полученной таблице и необходимо составлять план ремонтных работ. При их проведении, как уже говорилось, обязательно вскроются новые дефекты. Их также следует занести в дефектную ведомость, указать уровень дефектности и включить в план работ на соответствующем важности дефекта этапе.

Узлы и детали, подверженность гниению которых находится в интервале от 1-й до 3-й (см. таблицу 1), обычно ремонтируют при текущем косметическом (весеннем) ремонте яхты. Эти работы наименее трудоемки и не требуют большой разборки корпуса. Ремонт же элементов 4-й и 5-й категорий уже является скорее капитальным, который придется тщательно планировать.

Например: мы обнаружили дефект ватервейса. Разбираем соединение палубы и борта, и выясняем, что привальный брус тоже поврежден. Это – «классика жанра»: если вы вскрываете какой-нибудь узел конструкции деревянной яхты, будьте готовы к тому, что и другие элементы (или их части), к которым раньше не было доступа, окажутся дефектными, причем настолько, что потребуется их незамедлительный ремонт. Даже если вы планируете всего лишь заменить часть поясьев обшивки у форштевня, а сам форштевень формально еще может потерпеть пару лет, лучше сразу же отремонтировать и его самого, так как иначе, через эту пару лет, вам обязательно придется ломать то, что с таким трудом было сделано ранее.

a14X7ky9hpI
63i4rkYavuQ
QwEE0B9Ub4E

Идеально, конечно, поставить лодку на ремонт на несколько лет, нанять профессионалов и потратить несколько миллионов рублей. Но, к сожалению, чаще всего, такой возможности нет, по разным на то причинам. Поэтому, исходя из всего выше перечисленного, и общей формулировки задачи, как: «Необходимо осуществить ремонт старой классической деревянной яхты»  мы можем рекомендовать следующую последовательность ремонтных работ, которая может выглядеть так:

  • Первый этап – ремонт шпангоутов;
  • Второй этап – замена старн-кницы с минимальным разбором обшивки и ремонт ахтерштевня. Обшивку можно восстановить по временному варианту, поскольку через пару лет ее придется ломать при замене килевой балки, т.е. дерево на обшивку можно брать не самого лучшего качества, и, следовательно, меньшей стоимости;
  • Третий этап – замена килевой балки и ремонт форштевня. После замены килевой балки прилегающую к ней обшивку уже можно восстанавливать из древесины высшего качества, ведь ближайшие лет 20 капитально ремонтировать эту часть уже не надо;
  • Четвертый этап – постепенная замена поясьев обшивки (вплоть до 100%-ной).

Продолжение следует

(с) Материалы впервые были опубликованы в «КиЯ», в 2010 году. Статья была отредактирована Ассоциацией без изменения общего смысла.

Ecsq5NHdmy8
IMG_2442
IMG_2119
IMG_2120
IMG_2116
oY65_JQblr8

 

О, этот страшный и ужасный Гандикап!

by

Каждый яхтсмен рано или поздно, если он конечно участвует в соревнованиях, начинает интересоваться тем, как считаются результаты соревнований, в которых он участвует. Многие новички уже слышали страшные слова «ORC», «IOR», «обмер», «мерилка», «нас пересчитали» и какой-то страшный и ужасный «гандикап». Увы, старшие товарищи тоже не всегда могут ответить на вопросы связанные с системами обмеров и гандикапов, так как даже специалистам бывает сложно объяснить теории, связанные со статистикой и математическими расчетами, на основе которых существуют все имевшиеся ранее и принятые в настоящее время системы «объективной» оценки результатов парусных соревнований. Что бы то ни было, но на возникающие вопросы, нужно дать ответы — этим мы и займемся в этом посте…

Еще в мае 1908 года секретарь международного яхтенного союза (IYRU) писал: «Сейчас во всех странах Европы правила
парусных соревнований единообразны. А ведь еще несколько лет назад по всюду царил безнадежный хаос. Разные системы расчета и классификации, разные программы правил парусных соревнований окружали нас и обыкновенному яхтсмену было неизмеримо сложно разбираться во всем этом. Разные районы моря, различные конструкции яхт и разные правила соревнований не способствовали желанию делать попытки участвовать в соревнованиях далеко от дома. Сегодня мы исправили это. В 1906 году, на двух конференциях в Лондоне, были согласованы единые правила измерения. В том же году, в Берлине, оставшиеся детали правил были согласованы. Яхтсмены, собравшиеся в Лондоне, были полны энтузиазма в связи с их успехом и решили встретиться в Париже и договориться о единых правилах гонок. Соответственно, уже в октябре 1907 года, были приняты единые правила парусных соревнований, и был образован Международный Яхтенный Союз, в который вошли все морские государства Европы, заинтересованные в яхтинге.»  

Этот небольшой абзац, прочитанный на странице Международной ассоциации яхт класса 8mR на самом деле являет собой очень важный шаг, возможно даже прыжок, вперед в международном парусном спорте, да и в парусном спорте в целом – начиная с него начали появляться формулы обмера яхт, примерно равных по размерам, но различных по конструкции, которые позволяли подвести черту под разномастными правилами, классами яхт с кучей своих особенностей и неизвестных переменных, с которыми сталкивались и судьи, и сами спортсмены при проведении соревнований. Первой из таких формул и была так называемая формула «метра», породившая всем известные и знаменитые классы 8mR, 10mR и 12mR (см. статью).

Некоторая устарелость, если не сказать «архаичность», большей части Российского парусного флота, его разнотипность вкупе с относительно небольшим числом вымпелов в каждом из имеющихся классов — все это крайне затрудняет объективную оценку результатов крейсерских парусных гонок. Как следствие, мы видим разброд и шараханье в применяемых системах обмера и подсчета результатов. На Онежских регатах до сих пор гоняются по давно похороненной в мире системе IOR (справедливости ради надо отметить, что значительная часть нашего флота была построена именно под нее), новорожденный Кубок России в классе «Open-800» принял на вооружение отечественную систему RS-2000, а Ассоциация класса «Л-6» вообще решила гоняться «по приходам», без гандикапа (это про нас!).

Нового мы изобретать не будем и обратимся к журналу Катера и Яхты №193 2005 года, в котором, известный петербургский гонщик, конструктор и меритель Василий Алексеев очень доходчиво рассказал читателям основы. В первой части статьи рассматриваются различные принципы организации систем гандикапа (т.е. коррекции времени в зависимости от ходовых качеств яхт), а во второй затронуты системы обмера яхт. Единственное, что мы взяли на себя — это написание данного вступления к основному тексту, не влияющего на общий смысл…

I. Принципы организации систем гандикапа

Еще раньше, чем парусные гонки оформились как вид спорта, было понятно, что яхты разных размеров находятся в них не в равных условиях. Например, победа знаменитой шхуны «Америка» над яхтами английской Королевской эскадры была бы отнюдь не очевидна, если бы применялась любая из известных сейчас систем гандикапа. Однако создание первых таких систем стало возможным только на основе развития теории корабля во второй половине XIX в. Сейчас в мире существует несколько десятков различных обмерно-гандикапных систем, разобраться в которых непросто даже специалисту. В этой статье попытаемся сделать обзор наиболее распространенных из них и дать краткую характеристику их особенностей, применимости, достоинств и недостатков.

Что такое гандикап? Все системы гандикапа (по-английски слово «гандикап» означает уравнивание шансов; применительно к яхтам — это система уравнивания расчетного времени прохождения дистанции) исходят из того, что соотношение между скоростями различных яхт известно. Найти это соотношение в зависимости от размеров, формы, площади парусов и других параметров яхты — задача системы обмера. Как уже сказано, таких систем — десятки. Способов расчета исправленного времени яхты гораздо меньше. Использование той или иной системы гандикапа зависит от возможностей, предоставляемых системой обмера, и от потребностей конкретных соревнований. Основные из них следующие: TOT («время по времени»); TOD («время по дистанции»); TOTD («время по времени и дистанции»); системы, использующие поляру скоростей яхты.

В основу любой системы гандикапа положен следующий принцип: если считать, что качество всех яхт и квалификация их экипажей равны и они идут в одинаковых ветро-волновых условиях, то исправленное время СТi (corrected time) у всех яхт должно быть одинаково. Как правило, для расчета исправленного времени фактическое время прохождения дистанции рассматриваемой яхтой ETi (elapsed time) сравнивается га временем прохождения той же дистанции некоторой «яхтой сравнения» (reference boat), для которой считается, что ее фактическое время ET0 равно исправленному CT0:

В качестве «яхты сравнения» может приниматься и некоторая абстрактная яхта, и одна из яхт флота. В первом случае вместо фактического времени принимается теоретическое расчетное время TT0.

В большинстве традиционных систем обмера теоретическая скорость яхты выражается одним числом — гоночным баллом R (rating). Однако в разных системах под этим понимаются совершенно разные величины. Поэтому, чтобы избежать путаницы, введем понятие «скоростного потенциала» Rv, под которым понимается обобщенная характеристика ходовых качеств яхты, прямо пропорциональная теоретической скорости яхты v:

Система гандикапа TOT («время по времени»). Предположим, что соотношение скоростей яхт постоянно и не зависит ни от скорости, ни от курса (рис. 1, линия 1). Тогда исправленное время будет прямо пропорционально скоростному потенциалу яхты:

Рис. 1. Зависимость исправленного времени от скоростиВ реальности трудно найти хотя бы пару яхт, соотношение скоростей которых не зависело бы от силы ветра и курса. Даже если гоночный потенциал яхты определен верно, такой гандикап справедлив лишь «в среднем», при большом числе гонок на разных дистанциях и в разную погоду. В каждом же конкретном случае в зависимости от погодных условий фавориты и аутсайдеры могут быть известны еще до старта.

Система гандикапа TOD («время по дистанции»). Если предположить, что отношение между скоростями яхт vi и v0 линейно зависит от v0 и при очень малых значениях v0 скорости v всех яхт равны (в штиль все яхты одинаково не движутся):

то, учитывая равенство (3), получаем

Такое предположение неплохо работает, если яхты подобны по архитектурно-конструктивному типу, как бы масштабируют друг друга. В этом случае на малых скоростях, когда основную роль играет сопротивление трения и скорость зависит главным образом от отношения площади парусности к смоченной поверхности, яхты будут идти почти одинаково, а с ростом скорости, когда все большую роль начинает играть волновое сопротивление, лодки больших размеров уходят вперед (рис. 1, 2).

Система гандикапа TOTD («время по времени и дистанции»). Если принять, что приращение скорости яхты относительно «яхты сравнения» линейно зависит от скорости, т.е.

то аналогичным образом получим

Здесь, как и в системе TOD, учитывается, что отношение скоростей яхт зависит от силы ветра, но этот учет делается косвенно, через среднюю скорость яхты. Тем не менее эта система позволяет учитывать влияние энерговооруженности на относительную скорость. Например, если рассматриваемая яхта легче «яхты сравнения», то ее относительная скорость vi/v0 на малых скоростях будет больше 1, на больших — меньше, и наоборот (рис. 1, 3). Однако корректно это сравнение работает только, если одновременно учитывается тип дистанции. В самом деле, одна и та же скорость в 2-3 уз по генеральному курсу может получиться и при лавировке против штормового ветра, и при затяжных штилях.

Системы гандикапа, основанные на полярах скоростей. Современные системы обмера, использующие математическое моделирование движения яхты, позволяют получать зависимость скорости яхты от курса и силы ветра — поляры скоростей, которые используются непосредственно для определения гандикапа и для расчета упрощенных систем гандикапа, перечисленных выше.

Непосредственное использование поляры скоростей. Если замерить силу и направление ветра на каждом участке дистанции (w1, w2, …, wi), то для каждой яхты на основании таблицы скоростей v, можно рассчитать теоретическое время TTi прохождения каждого участка дистанции Di. Участки с косой лавировкой разбиваются на участок с чистой лавировкой Di1 и участок, пройденный в гоночный бейдевинд одного галса Di2 (рис 2). Теоретическое время прохождения дистанции

Теоретическое время сравнивается с фактическим:

и далее яхты занимают места в соответствии с минимумом СТ.

Недостаток такой системы — необходимость высокой квалификации гоночного комитета, хорошей организации соревнований (должна быть возможность замерить силу и направление ветра на дистанции) и закрытость (невозможность для гонщиков проверить результаты).

Упрощенные системы гандикапа, использующие поляру скоростей. На основании поляры скоростей можно построить зависимость скорости яхты от силы ветра для нескольких характерных типов дистанции, задаваясь соотношением длительности различных курсов. Чаще всего используются следующие типы:

1. Случайная круговая (circular random) дистанция, на которой все направления ветра равновероятны (не надо путать вероятность с реализацией). На такой дистанции гоночный бейдевинд занимает 25% длины дистанции, а все остальные курсы равновероятны: полный бейдевинд (от гоночного бейдевинда до галфвинда — 16.7%, галфвинд (или курсовой угол истинного ветра ±15° от траверза) — 16.7%, крутой бакштаг (КУ 105-150°) — 24%, полный бакштаг — фордевинд — 16.7%). Такой тип дистанции следует рассматривать, если яхты движутся по замкнутому кольцу (например, огибая большой почти круглый остров) при постоянном направлении ветра или идут в длинную маршрутную гонку, когда нет возможности ни предсказать направление ветра, ни фиксировать его во время гонки.

2. Олимпийский треугольник — дистанция типа «лавировка—бакштаг— лавировка—фордевинд». Лавировка занимает 46% длины дистанции, бакштаг — 32%, фордевинд — 22%. Рекомендуется применять на коротких дистанциях олимпийского типа, а также на маршрутных гонках, если распределение курсов примерно соответствует указанному выше.

3. Петля — вид дистанции, когда половину ее яхты идут против ветра (в лавировку), половину — по ветру. Может применяться как в коротких, так и в маршрутных гонках.

4. Лавировка — дистанция, когда всю ее проходят в лавировку. Рекомендуется применять в маршрутных гонках, когда яхты проходят гоночным бейдевиндом не менее s длины дистанции.

5. Линейная (без лавировки) — дистанция, когда лавировка полностью отсутствует, а остальные курсы равновероятны (полный бейдевинд — 22.2%, галфвинд — 22.2%, крутой бакштаг — 33.3%, полный бакштаг и фордевинд — 22.2%). Рекомендуется применять как на коротких гонках по замкнутому кругу, так и на маршрутных гонках, если яхты проходят дистанцию практически без лавировки.

Графическая зависимость скорости яхты от силы ветра показана на рис. 3, причем для каждого типа дистанции эта зависимость будет своя.

Используя такую зависимость расчетного времени яхты от силы ветра, можно получить еще несколько упрощенных систем гандикапа.

Пересчет по времени яхты сравнения. Исправленное время СТ для каждой яхты получается путем сравнения ее фактического времени с теоретическим временем прохождения этой дистанции «яхтой сравнения», для которой СТ0=ЕТ0=СТi (рис. 4). Тип дистанции, по которой производится пересчет, должен быть задан Гоночным комитетом. Далее яхты-участницы сравниваются между собой по минимуму СТ. В качестве «яхты сравнения» может приниматься как одна из яхт флота, так и некая абстрактная, важно лишь, чтобы она была по ходовым качествам как можно ближе к яхтам флота. Такой способ пересчета позволяет избежать погрешностей линейной аппроксимации. Недостаток его — пересчет становится полностью закрытым от участников, так как повторить его вручную почти невозможно.

Линейная аппроксимация исправленного времени. Имея зависимость теоретического времени прохождения дистанции ТТi от силы ветра (см. рис. 3), можно для каждой силы ветра вычислить поправку для времени относительно «яхты сравнения»

и построить зависимость ΔТi=f(ТТi), которая может быть аппроксимирована прямой (рис. 5)

Учитывая, что СТi=СТ0=ЕТ0, и принимая, что ЕТi=ТТi·D, получаем

Аналогичным образом можно построить аппроксимацию типа TOD или TMF. Достоинство таких аппроксимаций — в их простоте и наглядности, однако они обладают и рядом существенных недостатков.

На рис. 6 и 7 представлены зависимости относительного исправленного времени от средней скорости для двух яхт, имеющих близкий гоночный балл, но конструктивно различных — типично IOR-овского «однотонника» («Farr-40»), и хорошо известного польского проект «Cetus». «Farr-40» почти вдвое легче, на 1.5 м короче польской яхты и имеет дробное вооружение. По опыту гонок, у этой яхты — явное преимущество на лавировке, особенно в слабый ветер; «Cetus», напротив, со своим топовым вооружением и большой длиной выигрывает в свежий ветер и на попутных курсах.

Из рис. 6 видно, что на олимпийском треугольнике на скоростях до 5 уз прямая линейной аппроксимации идет ниже расчетной кривой, причем максимальная разница составляет около 0.5%, и лишь на скоростях более 5.5 уз картина меняется на противоположную. Это значит, что «Farr-40», благодаря линейной аппроксимации, получает необоснованную фору до 0.5%. На олимпийской дистанции средняя скорость обычно невелика, поэтому такая ситуация оказывается типичной.

На линейной дистанции без лавировки (см. рис. 7), наоборот, преимущество в скорости чаще имеют более длинные яхты «Cetus», а средняя скорость на такой дистанции значительно выше, чем на олимпийской. В то же время линейная аппроксимация на скоростях выше 6 уз дает «Цетусам» дополнительную фору.Несправедливость гандикапа в обоих случаях очевидна, но это недостаток не системы обмера, а системы гандикапа. Устранить его можно было бы, используя более сложный пересчет по кривой TT(W) (см. рис. 4), как это описано выше.

Виды дистанции. Неверный выбор типа дистанции также может привести к ошибке. Например, если в упомянутом выше примере («Farr-40» и «Cetus») в результате захода ветра дистанция из олимпийского треугольника превратится в «трамвай», который яхты проходят без лавировки, и средняя скорость составит, скажем, 7 уз, то при использовании для расчета коэффициентов олимпийской дистанции получится, что «Farr-40» должен «Cetus» около 0.3% по времени, тогда как правильное значение (по коэффициентам линейной дистанции) составит 0.8%.

II. Что такое система обмера?

Как было сказано выше, система обмера — это комплекс правил, позволяющих найти зависимость скорости яхты от ее размеров, формы, площади парусов и других параметров. Любая система обмера неразрывно связана с определенной системой гандикапа, поэтому обычно говорят об обмерно-гандикапных системах. Всех их можно условно разделить на три группы — эмпирические, статистические и основанные на математическом моделировании движения яхты. Первые системы обмера были эмпирическими, и они до сих пор наиболее распространены в мире, поэтому с них и начнем этот обзор.

1. Эмпирические системы обмера

В этих системах обмера гоночный балл рассчитывается по эмпирическим формулам, более или менее точно отражающим зависимость скорости яхты от ее параметров. Первой из таких обмерных формул была известная формула Херрешоффа

где М — обмерная длина; L — базовая длина; SA — обмерная парусность; D — обмерное водоизмещение.

Эта формула вытекает из широко применяемой при проектировании судов формулы «адмиралтейских коэффициентов» с небольшим отношением длины к ширине и острыми обводами:

где N=Rv — мощность; v — скорость; R — сопротивление движению судна; Са — коэффициент пропорциональности («адмиралтейский коэффициент»).

Поскольку сопротивление и тяга всегда равны, то, считая тягу парусного судна пропорциональной площади парусов и учитывая, что для водоизмещающих судов максимальная скорость пропорциональна квадратному корню из длины судна (√v=CL), можно записать формулу Херрешоффа в виде

Хорошо известная формула IOR

отличается от предыдущей тем, что кубический корень из водоизмещения заменен на квадратный корень из произведения ширины на глубину трюма и добавлен длинный «хвост» поправок на осадку DC, высоту надводного борта FC, удлинение корпуса DLF и т.д. Эти поправки появлялись одна за другой по мере того, как конструкторы находили «дырки» в правилах, и отражают вечный процесс борьбы конструкторской мысли с ограничениями правил.

Поскольку система IOR долгое время была господствующей в мире и у нас в стране, а многие понятия и приемы, применяемые в современных системах, известны именно из IOR, остановимся на ней чуть подробнее.

Величина обмерного балла MR в системе IOR сильнее всего зависит от обмерной длины L. С некоторыми упрощениями можно считать, что L — это длина, измеренная между точками, где прямые линии, проведенные на определенном расстоянии ниже линии борта (практически всегда ниже корпуса) в заданных поперечных сечениях в носу (FGS и FIGS) и в корме (AIGS и AGS), пересекают ватерлинию. Носовые и кормовые сечения устанавливаются там, где длина охвата (периметр сечения) составляет определенную долю ширины корпуса. Тем самым косвенно учитывается полнота оконечностей яхты: чем уже оконечности и чем круче килевая линия поднимается вверх, тем ближе друг к другу будут располагаться эти обмерные сечения и тем меньше получается обмерная длина.

Таким образом, система IOR изначально стимулировала появление «пузатых», широких и высокобортных яхт с относительно короткими свесами (самый известный пример — яхты «Картер-30»).

Ширина B и глубина трюма D в IOR — условные величины, измеряемые, как показано на рис. 1. Этот способ измерения способствовал формированию так называемого IOR-овского типа поперечного сечения яхты, напоминающего перевернутую трапецию. Остойчивость в IOR в широком диапазоне не влияет на гоночный балл и используется для контроля безопасности.

Схема обмера рангоута и парусов, показанная на рис. 2, используется и во многих других системах обмера, хотя обозначения могут несколько отличаться. При определении площади парусов правила IOR учитывают не фактическую их площадь, а некоторую условную при жестко заданных ограничениях на соотношение размеров. Любые отклонения от этих соотношений штрафуются. Интересно, что площадь грота учитывается в обмере с коэффициентом 0.7, в то время как площади стакселя и спинакера — полностью. Очевидно, предполагалось, что грот работает менее эффективно, чем передние паруса, поскольку воздушный поток на нем искажен мачтой. Это в какой-то степени верно для топового вооружения с его толстыми мачтами-колоннами. На современном же дробном вооружении с тонкими гибкими мачтами снижение эффективности грота за мачтой компенсируется возможностью его настройки при изменении силы ветра и курса, что значительно труднее сделать на стакселе. Это привело к появлению яхт с огромными гротами и маленькими передними треугольниками.

Но все эмпирические формулы работают лишь в ограниченном диапазоне изменения параметров, и, если яхта «выпадает» из этого диапазона, то система обмера перестает ее адекватно оценивать. Так произошло и с IOR. Эта система изначально предназначалась для тяжелых водоизмещающих яхт. Для того чтобы легкие яхты не могли «просочиться», был поставлен целый забор формальных ограничений. Например, чтобы яхта могла выйти в режим глиссирования или хотя бы устойчивого серфинга, она должна иметь широкую и плоскую корму, иначе будет просто проваливаться кормой под воду, и никакое облегчение ее не спасет. Из гидромеханики известно, что отрыв потока от корпуса в корме наверняка возникает, если угол подъема батоксов к горизонту превышает 15-17°. В IOR именно эта величина — 17° — принята в качестве предельной: если батоксы более пологие, с меньшим углом наклона, то обмерную длину вычисляют по другой формуле, и теоретически, если батоксы горизонтальны, она станет почти бесконечной (это хорошо видно из рис. 1, где обмерная ватерлиния гораздо длиннее фактической). Чтобы избежать этого, вы должны сделать корпус в корме более узким, но тогда он опять начнет проваливаться под воду.

После десятилетних поисков конструкторы нашли-таки решение, позволяющее и на елку влезть, и… Поскольку наклон батоксов и сужение корпуса измеряются только между двумя сечениями в корме, можно сделать требуемый наклон лишь в этом месте, а потом снова отогнуть днище почти горизонтально. Раз длина в IOR измеряется между носовым и кормовым обмерными сечениями, то их нужно сдвинуть как можно ближе друг к другу, а для этого до предела разгрузить корму. Так появился тип обводов, которые сейчас называют «IOR-овскими» — «головастик» с очень острыми оконечностями, длинным свисающим «хвостом» и смещенным вперед центром тяжести. Чтобы увеличить наклон батоксов в обмерном состоянии (когда на яхте нет ни людей, ни парусов, ни запасов), ее балластируют, переносят в нос все, какие можно, тяжелые предметы и оборудование (раньше еще ставили двигатель впереди мачты; позже это было запрещено).

Из изложенного ясно, что система IOR не позволяет адекватно оценивать современные легкие яхты; концепция этих яхт и IOR просто идеологически несовместимы. Поэтому, как только технология позволила строить надежные и мореходные легкие яхты, система IOR стала быстро умирать.

Другая хорошо известная в России эмпирическая система обмера — УПО, или Упрощенные правила обмера. В ее основе лежит скандинавская система обмера Scandicap. Цель УПО — упростить обмер, чтобы он занимал не более двух-трех часов (обмер по IOR занимает несколько дней) и чтобы его можно было сделать на плаву, не поднимая яхту из воды.

Гоночный балл в УПО рассчитывается по формуле

где L — обмерная длина, измеряемая на некоторой высоте от ватерлинии на плаву; G — длина наибольшего цепного охвата корпуса, проведенного от борта до борта под килем яхты, за вычетом высоты надводного борта; SC — обмерная площадь парусности; RF — коэффициент, учитывающий тип вооружения; PF — коэффициент винта; NPR — штраф за планировку.

Как и IOR, УПО ориентирована на тяжелые водоизмещающие яхты. Однако в отличие от IOR в ней нет ограничений на обводы корпуса. Кроме того, некоторые упрощения, принятые в УПО, приводят к физически неверным результатам при расчете гоночного балла. Например, при облегчении яхты ее гоночный балл уменьшается, поскольку уменьшается и длина, и охват (так, облегчение яхты типа «Конрад-25» на 250 кг приводит к уменьшению балла на 0.05). Это позволяет строить быстроходные яхты с низким баллом. Тем не менее, благодаря простоте обмера, УПО еще будет использоваться на местных регатах, где точность гандикапа не очень важна.

Одна из новых эмпирических систем обмера — IR-2000, разработанная Королевским океанским гоночным клубом (RORC) и состоящая из двух независимых систем — IRC и IRM. Первая из них — IRC — закрытая, предназначена для любительских гонок и основана на самостоятельном обмере: владелец сам заполняет обмерную форму и отвечает за достоверность приведенных в ней данных. Вторая — IRM — открытая, предназначена для обмера современных легких водоизмещающих яхт — ULDB (Ultra Light Displacement Boats). Система построена несколько необычно. За основу принята некая «стандартная» яхта, для которой гоночный балл вычисляется по простой формуле

где GL = (LOA — BOW — SO) — обмерная длина, BOW и SO — расчетные длины носового и кормового свесов.

Все отклонения от стандарта учитываются поправочными коэффициентами: ширины BF, возраста AGE, винта PF, осадки KDF, веса WF, остойчивости STF, веса экипажа CF, материала корпуса CMF, надводного борта FBF, площади лавировочных USF и дополнительных DSF парусов, рангоута RF и водяного балласта WBF:

Система поправочных коэффициентов построена так, что все сколько-нибудь значительные отклонения от стандарта сильно штрафуются. На рис. 5 приведена зависимость фактора веса от относительного водоизмещения яхты длиной 9 м.

Обратите внимание, что базовое водоизмещение при длине 9 м — всего 2160 кг. Для сравнения: «Картер-30» при той же длине весит около 4000 кг, и при этом фактор веса у него хуже, чем у стандартной яхты IRM.

2. Статистические системы обмера

Другая группа систем — статистических — основана на статистике гонок однотипных яхт. Наиболее известные из них — LYS, Yardstick, Porthmouth Rating System. Гоночный балл здесь присваивается всему типу или классу яхт. Эти системы наиболее объективны, но применимы только тогда, когда накоплены обширные результаты гонок многочисленных групп яхт в стабильных условиях. Кроме того, они неизбежно показывают «среднюю температуру по больнице» — в конкретных условиях какой-то класс может иметь преимущество, несмотря на одинаковый гоночный балл. Для России в целом такие системы неприменимы из-за разнотипности флота и разнообразия условий; вдобавок яхтсмены разных регионов практически не встречаются друг с другом, и собрать единую статистику невозможно.

3. Системы обмера, основанные на математическом моделировании

Третья группа систем гандикапа основана на математическом моделировании движения яхты и расчете ее скорости — Velocity Prediction Programs, или VPP. Первая, самая известная и распространенная из них — IMS (International Measurement System), ее российский аналог — RS. Системы VPP — единственные, которые в принципе позволяют создать объективный гандикап, пригодный для разнотипных яхт. Математические зависимости, описывающие движение яхт, известны давно, но проблемы до сих пор заключались в нехватке вычислительных возможностей, а также в неполноте и недостоверности данных о влиянии различных параметров на скорость. Первая проблема успешно разрешена благодаря развитию вычислительной техники, вторая пока еще остается и является причиной несовершенства систем обмера. Однако системы VPP позволяют при получении новых данных, не меняя систему в целом, легко корректировать расчетные зависимости.

Большинство систем обмера VPP основаны на результатах испытаний моделей яхт, проведенных в Ванингенском опытовом бассейне в конце 70-80-х гг. прошлого века. Испытывались две серии моделей. Первая представляла типичные тяжелые во-доизмещающие яхты с плавниковым килем и отдельно стоящим рулем, которые и сейчас составляют большинство флота крейсерских яхт, вторая серия — современные легкие килевые яхты (ULDB). Были получены зависимости лобового и бокового сопротивления яхты от соотношения главных размерений, интегральных характеристик формы корпуса, размеров и формы киля и руля с учетом крена и дрейфа, которые и были использованы для создания системы IMS, а затем и других систем VPP.

В отличие от всех ранее описанных системы VPP позволяют получить зависимость теоретической скорости яхты от курса и силы ветра (рис. 6). Затем их можно использовать либо непосредственно для расчета гандикапа, либо для определения других гандикапных коэффициентов, как это описано в первой части статьи. Кроме того, системы VPP пригодны для определения интегральных характеристик яхты, что значительно уменьшает влияние случайных неточностей при обмере. Например, в системе IMS в качестве обмерной длины используется нормированный радиус инерции строевой по шпангоутам, рассчитанной для трех разных осадок (LSM1 — LSM4) (см. рис. 6). Аналогично построены и другие обмерные параметры. Благодаря этому, можно свести к минимуму влияние конструкторских ухищрений и случайных ошибок, однако обмер яхты становится очень трудоемким (обмер корпуса по IMS может занять пару дней и требует специального оборудования).

Поэтому в последние годы появилось несколько систем обмера VPP, использующих упрощенные методы обмера (ORC Club, Americap, RS-2000 и др). В их базах данных «зашиты» несколько стандартных корпусов, и вновь обмеряемая яхта «привязывается» к ближайшему прототипу. В результате можно обойтись небольшим числом измерений, хотя, конечно, снижается достоверность расчета гандикапа.

Система ORC Club использует ту же математическую модель, что и IMS, и их мерительные свидетельства совместимы, т.е. яхты, обмеренные по IMS и ORC Club, могут гоняться вместе, но последние получат небольшой штраф за недостоверность обмера.

Другие системы разрабатывались независимо, однако по большей части их исходные данные совпадают и могут использоваться для пересчета мерительных свидетельств из одной системы обмера в другую.

Как уже сказано, системы VPP позволяют сравнивать между собой практически любые яхты. Сторонники системы IMS, полушутя, называли ее Ideal Measurement System. Тем не менее со временем стало ясно, что, несмотря на свою сложность, эта система не может правильно учесть многие факторы, влияющие на скорость яхты — материал корпуса, распределение веса по длине яхты, возможность настройки рангоута и такелажа, эффективность новых типов парусов. Выяснилось, что IMS «не любит» некоторые конструктивные решения (в частности, эффективность спинакеров, особенно несимметричных, была сильно завышена, и их использование оказалось невыгодным; из-за этого сложилось распространенное сегодня мнение, что система не позволяет создавать действительно быстроходные яхты). Система начала обрастать эмпирическими коэффициентами, яхты в серьезных гонках пришлось разбивать на более мелкие группы и дивизионы. Был даже случай, когда вновь построенной яхте комитет IMS отказался выдать мерительное свидетельство, поскольку конструкция ее рангоута не была рассмотрен в правилах1, ее просто нельзя было корректно оценить.

Все это привело к разочарованию в системе IMS и попыткам вернуться к более простым, пусть и формообразующим, системам обмера.

4. Современное состояние систем обмера и перспективы их развития

На сегодня ISAF поддерживает две международные системы обмера — IR-2000 и IMS. Кроме того, чуть не в каждой стране существует национальная система, у которых есть свои сторонники и противники. На мой взгляд, в их дебатах больше политики, спора о национальном приоритете, чем техники (IMS — американская по происхождению система, IR-2000 — английская). На деле ни одна из систем не является универсальной, у каждой — своя область применения. Наиболее объективная из них — IMS — все же поощряет классические относительно тяжелые яхты (хотя в последних редакциях правил заметен сдвиг к современным легким яхтам). IRM — самая формообразующая из применяемых сейчас систем, в наибольшей степени стимулирующая гонку конструкторов, и в соревнованиях, где она применяется, преимущество новейших яхт очевидно. И та, и другая системы предназначены в основном для гонок профессионалов, причем самые престижные из них проводятся в уровневых классах (с фиксированным гоночным баллом). Для того чтобы охватить широкие массы яхтсменов, участвующих в клубных гонках, внутри обеих систем и были созданы дочерние, упрощенные, но совместимые с материнскими. На крупнейших международных соревнованиях они применяются параллельно. Например, в Адмиральском Кубке, проводимом RORC, одна из яхт команды — обязательно IRM-овская (что естественно), другая крупнейшая европейская регата крейсерских яхт — Кильская — проводится по IMS, а на противоположной стороне планеты, на гонке Сидней—Хобарт для профессионалов применяют IMS, а для любителей — IRC.

Похожая ситуация сложилась и в России. Господствовавшая когда-то система IOR используется теперь только в Москве и в Карелии (и то лишь благодаря Онежской регате). Во всех остальных регионах перешли на упрощенные правила обмера с местными особенностями. Счастливым исключением стала система RS-2000, разработанная в Петербурге и постепенно получающая признание по всей стране. Когда на Волге начали раскручивать регату «Свежий Ветер» (Кубок Волги), понадобилась система обмера, способная адекватно оценивать весьма разношерстый волжский флот, и тут RS-2000 оказалась весьма кстати. И уж совсем без нее не обойтись при обмере современных быстроходных яхт.

Систему RS часто упрекают в закрытости. Но не надо забывать, что любая открытая система обмера — формообразующая (и чем она проще, тем сильнее влияет на форму). Это является достоинством лишь с точки зрения конструктора и строителя, которые в случае ввода новой системы получают заказы на яхты, спроектированные и построенные именно под нее. С точки зрения же гонщика это — беда: только он вылизал яхту под действующий обмер, как правила меняются, и нужно начинать все с начала, а это требует немалых денег и не всегда возможно; старые яхты могут стать в принципе неконкурентоспособными. Поэтому для гонщика идеальна та система гандикапа, которая объективно уравнивает всех, и не важно, открытая она или закрытая.

Тем не менее пока существует IOR-овский флот, будет существовать и система обмера IOR, хотя бы в одном отдельно взятом регионе. Вообще в нашей стране, с ее огромными расстояниями, единая национальная система обмера не актуальна — не очень-то поездишь с Балтики на Дальний Восток со своей яхтой. На появление каких-то новых систем обмера, кажется, рассчитывать тоже не приходится: разработка достоверной системы требует длительной кропотливой работы и тщательного тестирования. Кто будет заниматься этим бесплатно и кто будет эту работу оплачивать? Скорее, можно ожидать появления новых правил классов, ориентированных на местный флот и предназначенных для местного использования, подобно правилам «Картер-30» в Москве, «Л-6» в Санкт-Петербурге, «Конрад-25» на Дальнем Востоке.

Среди парусной общественности периодически вспыхивают споры о том, что лучше — гонки по гандикапу, по приходу в уровневых классах или гонки монотипов. На наш взгляд, эти споры просто бессмысленны. Конечно, гонки по приходу зрелищнее, результат нагляднее. Но если одна из яхт имеет сколько-нибудь заметное преимущество в скорости, то при равной подготовке экипажей ни о какой борьбе на дистанции в таком случае не может идти речи. Поэтому гонки в уровневых классах неизбежно превращаются в соревнование конструкторов. Для большинства любителей они мало доступны и малоинтересны.

Казалось бы, все говорит за гонки монотипов. Но для этого подобный монотип должен существовать. Хорошо, что в Москве нашли деньги, чтобы закупить несколько десятков «Снайпов» (тяжелый, морально устаревший на 50 лет швертбот, но зато жесткий монотип), практически все желающие могут попробовать на них свои силы. Но сделать что-то подобное в масштабах страны в ближайшее время, на мой взгляд, абсолютно нереально. А когда человек покупает себе яхту за свои деньги, он стремится получить то, что нужно именно ему, и тут монотипность уходит даже не на второй — на третий план.

И тогда, когда человек хочет соревноваться на собственной яхте, той, что у него есть, а не переделывать ее, пытаясь догнать меняющиеся правила и моду, с неизбежностью возникают гонки с гандикапом. Не надо думать, что они менее спортивны, чем классные гонки. Легко выкладываться изо всех сил, когда соперник идет в метре от тебя. А попробуй делать то же самое, когда соперник где-то на горизонте, как нередко бывает в крейсерских гонках!

Предмет отдельного разговора — корректность разбиения яхт на группы (это относится не только к гонкам с гандикапом, но к любым, где нет четких правил класса). Принцип прост: яхты одной группы должны иметь близкую абсолютную скорость (чтобы не разбредались по дистанции и шли в примерно одинаковых ветроволновых условиях) и примерно одинаковый архитектурно-конструктивный тип (идеальных систем гандикапа не существует, каждая из них «благоволит» к какому-нибудь типу). С первым требованием просто: скорость характеризуется гоночным баллом, значит, эти баллы яхт в одной зачетной группе должны быть близки. Со вторым хуже. Четкой границы между разными архитектурно-конструктивными типами не существует. Если в нашем немногочисленном, но очень разношерстном флоте, попытаться строго соблюдать этот принцип, то в зачетных группах будет по две-три яхты. Поэтому разбивка их на группы — всегда компромисс между желанием создать всем равные условия и стремлением сохранить спортивный интерес: если гоняться все время только с одним и тем же соперником, то интерес пропадет быстро, несмотря на объективность самих гонок. Надо еще учитывать, насколько существенно влияние типа яхты на результат. Понятно, что, чем выше уровень соревнований, тем дороже становится каждая секунда. В системе RS точность расчета гандикапа составляет примерно три секунды на милю, в системах LYS и ORC Club — шесть-семь секунд на милю. Четыре года назад мы провели такой численный эксперимент: объединили все яхты-участницы чемпионата Санкт-Петербурга (кроме «Цетусов») в одну группу и подсчитали их результаты по разным системам гандикапа и по абсолютному времени. Оказалось, как ни считай, яхты смещались всего на одно-два места, а абсолютным победителем оставалась одна и та же яхта — «Фиджи». Разница в уровне гоночной подготовки экипажей яхт была настолько велика, что система гандикапа и разбивка на группы практически не повлияла на результат.

Вернемся к тому, с чего была начата эта статья: гандикап — это не прихоть мерителей и судей, а необходимость. Надеюсь, что приведенные сведения помогут гонщикам и всем яхтсменам понять принципы систем обмера и гандикапа.

Примечания

1. Известный случай с яхтой «Krazy K-yote 2» конструкции Хуана Куоуйоумджийяна, оснащенной толстой бестакелажной поворачивающейся мачтой. Лодка выигрывала гонки «в одни ворота», и возмущенные владельцы конкурирующих 50-футовиков потребовали снять ее с регат, лишив мерительного свидетельства.

Умер Павел Михайлович Карякин…

by

Павлу Михайловичу было 85 лет.

25 мая 2020 года он умер…

Это был потрясающий, необыкновенный человек, который отдал всю свою жизнь парусу, но это не напыщенные слова оторванные от правды, он раздавал свою жизнь по крупицам, по каплям, своим ученикам, детям своих учеников, внукам своих учеников, участникам соревнований, которые он судил, всем кого он знал. Он был честным человеком, ярким, добрым, где-то веселым товарищем и «дедушкой», где-то бескомпромиссным судьей, учителем и наставником, потерю которого нельзя соизмерить в каких-либо словах или цифрах.

Он был больше чем просто яркая фигура в парусном спорте, для многих людей, он знал многих из нас, и наших родителей. Он был не просто судьей, мерителем, гонщиком, яхтсменом, он был частью нашей парусной семьи, в любом понимании этого слова, а его оптимизм, очарование морем, парусами, отеческая любовь ко всем яхтсменам, которых он искренне считал своей семьей, были неистощимы даже в последние, самые тяжелые для него, времена. 

Его наследие гораздо больше, чем книги, правила, учебники, грамоты или медали, его наследие — это мы с вами и наше отношение к делу всей его жизни — Парусному спорту…

Павел Михайлович Карякин прожил, пожалуй, поистине одну из самых ярких и насыщенных судеб из всех людей, которых мы знаем и мы благодарны жизни за то, что смогли прикоснуться к этой судьбе, пожать его руку, услышать его истории и перенять хоть немного его любви к морю…

Последнее время Павел Михайлович был очень болен, уже не мог ходить, но боролся с болезнью до последнего, не терял присутствия духа, шутил, рассказывал истории из своей жизни… Те, кто знал его ближе старались помочь чем могли, помогали убираться в квартире, передавали вещи необходимые лежачим больным, разбирали архив документов относящихся к парусу. Одно из дел, которые сделали — организовали сбор денег для лечения Павла Михайловича. На призыв о помощи откликнулось более 200 человек, было собрано больше 420 000 рублей. Однако, мы часто очень поздно замечаем, что тем, кто был рядом с нами долгие годы нужна помощь, что они почему-то исчезают из нашей жизни, не прося помощи из гордости или стеснения. Так произошло и в этот раз…

Хочется искренне поблагодарить всех, кто откликнулся, всех кто помогал убираться в квартире, приходил навещать, передавал постельное белье, помогал деньгами. Все собранные средства, а их более 420 000 рублей, будут потрачены на организацию похорон, помощь семье Павла Михайловича и установку достойного памятника этому прекрасному, необыкновенному, достойному человеку.

СКОРБИМ И ПОМНИМ…

Это, наверное, последняя прижизненная фотография Павла Михайловича Карякина, на ней, он стоит на палубе яхты «Архангельск», на одном из этапов Чемпионата России в классе «Л-6», в прошлом, 2019 году. 

Павел Михайлович родился 23 февраля 1935 г. в Ленинграде. Еще в 1948 году он начал заниматься парусным спортом в яхт-клубе Водник, сначала матросом на «М»-ке, затем рулевым на «Л-3». Первыми победами стали — «Лучший матрос» на юношеском первенстве СССР в 1952г.(г.Рига) и «Кубок Большой Невы», выигранный в 1953г.

Во время службы в армии он начал работать тренером в парусной секции, это и стало началом его карьеры тренера, которая позволила Павлу Михайловичу Карякину стать тренером высшей категории по парусному спорту СССР. За 55 лет работы тренером он подготовил 5 Мастеров Спорта Международного Класса и более 40 Мастеров Спорта СССР, был первым тренером 2-х кратного призера Олимпийских игр А.Балашова, а также чемпионов Европы Г.Большакова и Н. Лосева. Многие из его учеников стали яхтенными рулевыми или яхтенными капитанами, а также тренерами, профессиональными спортсменами, строителями яхт и буеров.

Вне зависимости от своей тренерской работы он практически все время сам активно гонялся, главным образом, в классе «Дракон», имел спортивное звание Мастер спорта СССР, однако своим лучшим спортивным достижением считал 3 место в международной регате учебных парусных судов и яхт «Катти Сарк» в 1982 году.

С 1958 года и до последних лет жизни Павел Михайлович был судьей по парусному и буерному спорту. За время работы на парусных и буерных соревнованиях различного уровня он побывал на всех судейских должностях: от судьи при участниках, секретаря – до главного судьи, главного мерителя, председателя протестового комитета. Сколько раз многие из нас ловили на себе его пронзительный взгляд при разборе протестов.

Трижды, в 1976-1978, он побеждал в соревновании на звание «Лучший судья СССР». На Олимпийских Играх 1980г. на олимпийской парусной регате в Таллине он работал старшим судьей на дистанции «Браво». На Чемпионате Мира и Чемпионате Европы в классе буеров «DN» в 1988г. (Стрельна) Павел Михайлович был заместителем главного судьи. На Чемпионате Европы и Кубке Европы в классе буеров «Mонотип XV» в 2003г. (Стрельна) он работал главным судьей и главным мерителем. 

Свою огромную, незаменимую, роль, Павел Михайлович сыграл и при организации нашей Ассоциации яхт класса «Л-6», был одним из основоположников и инициаторов ее создания, соавтором составления гоночных правил для яхт класса «Л-6», главным мерителем класса «Л-6» и почетным членом Ассоциации.

Кроме всего этого он так же был Почетным член СППС, Почетным Председатель Коллегии судей СППС, Почетным Командором Ассоциации буеров класса «DN»…

От количества званий и свершений в его парусной жизни захватывает дух! 

Контакты:

Вопросы связанные с работой Ассоциации или вопросы по сайту Вы можете задавать

по телефону: +7 911 748 88 28

по e-mail: info@l6class.ru

Доступное время: 24/7

Оплата членского взноса:

Книга о яхтах класса «Л-6»: