Парусные суда, многокорпусные суда, катамараны

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 1 июля 2019; проверки требуют 3 правки.

Жители Фиджи со своими плавсредствами

Катамара́н (от тамильского கட்டு மரம் каттумарам «связанные брёвна»):

Парусное вооружение, шверты и конструкция корпуса

Современные многокорпусные суда оснащают шлюпом с полным передним парусным треугольником (с топовым стакселем) или типа 3/4 (7/8) — соответственно положению точки крепления стаксель-штага на мачте. При первом типе оснастки грот имеет площадь 73,5—177% площади переднего треугольника на тримаранах и 50—178% — на катамаранах. На крейсерских катамаранах парусность иногда делится поровну между гротом и стакселем; при этом мачта располагается в корму от миделя. Мачта делается относительно жесткой, раскрепленной вантами с одним-двумя рядами краспиц.

При втором типе вооружения грот имеет большую площадь (170—275% переднего треугольника на тримаранах и 150—300% на катамаранах), снабжается сквозными латами и более высокой мачтой. Форштаг крепится на высоте 0,82—0,86 полной высоты мачты над палубой. Задняя шкаторина стакселя обычно не заходит за мачту. Мачта делается более гибкой, чем при топовой оснастке, раскрепляется системой вант с 3—4 рядами краспиц, ахтерштагов, бакштагов, позволяющих регулировать профиль грота путем изгиба мачты.

Широко применяются поворотные мачты, у которых хорда профиля по правилам обмера IOMR менее 0,08 длины нижней шкаторины грота, и мачты-крылья с хордой, превышающей указанную величину. Оба типа мачт снабжают 2—3 рядами краспиц для ромбо-вант и поддерживаются в наклоненном на 2—5° на корму положении штагами и бакштагами. Генуэзский топовый стаксель обычно ставят без штага.

Тримараны благодаря жесткому продольному контуру, образуемому стоячим такелажем, ходят довольно круто к ветру с лавировочным углом 80°. Площадь шверта у тримарана принимается равной 1/28—1/120 площади парусности S (грот плюс передний парусный треугольник); чаще всего тримараны снабжают швертами площадью от 1 /50 до 1 /80 S; у катамаранов, имеющих два шверта, площадь каждого из них составляет от 1/35 до 1/124 S.

Существует мнение, что при высоких скоростях движения современных многокорпусных судов площадь шверта может быть уменьшена. Конструкторы рекомендуют делать узкие шверты максимальной длины, которую только позволяет их прочность. Считается целесообразным использовать оба шверта на катамаранах лишь при легких ветрах. При усилении ветра, когда наветренный корпус начинает выходить из воды, эффективность одного шверта падает, увеличивается дрейф судна под ветер. Поэтому в принципе каждый шверт катамарана должен иметь такую же площадь, как и плавник эквивалентной однокорпусной яхты, чтобы он мог ходить так же круто к ветру.

Делаются попытки придать поплавкам тримаранов обводы с несимметричными поперечными сечениями, напоминающими полумесяц, который обращен вогнутостью наружу. По мнению конструкторов, на таких поплавках создается необходимая сила сопротивления дрейфу при скоростях движения свыше 10 уз.

При движении полными курсами со скоростями 20—24 узла, когда многокорпусная яхта скользит вниз по склону волны,зарываясь в воду носом, возможно ее переворачивание через нос. Уменьшить риск такой аварии помогает развал бортов выше ватерлинии в носовой части и узкие обводы кормы.

Для повышения поперечной остойчивости многокорпусных яхт иногда используют водяной балласт весом до 10% водоизмещения. Балластные цистерны располагают в районе швертового колодца в одном или двух отсеках, разнесенных по длине корпуса. При наполнении наветренной балластной цистерны остойчивость повышается на 20—22%. Водяной балласт при необходимости можно использовать для дифферентовки судна. Если дно цистерн расположено достаточно высоко, их осушение осуществляется самотеком — без насоса.

И все же избежать опрокидывания многокорпусников, как показывает опыт, удается не всегда. Поэтому конструкторы предусматривают ряд конструктивных мер и на этот случай. Все входные люки и отверстия в рубках делаются с герметичными закрытиями, не пропускающими воду в опрокинутом положении судна. Поперечные балки катамаранов выполняются в виде плавучих элементов таким образом, чтобы при опрокидывании экипаж мог безопасно разместиться на мостике на определенной высоте над волнами. Предусматривается аварийный люк в нижней поверхности крыльев тримаранов, в бортах между палубой и ватерлинией либо в транце.

На современных многокорпусных судах применяют системы самовосстановления, обеспечивающие их возвращение на ровный киль в случае опрокидывания. Чаще всего используется метод восстановления через нос — в плоскости наименьшей остойчивости судна. Необходимый восстанавливающий момент создается за счет заполняемых водой отсеков, аварийных надувных баллонов и т. п.

Корпуса современных морских многокорпусных яхт чаще всего строят из дерева и стеклопластика. При деревянной конструкции набор корпуса состоит из рамных фанерных шпангоутов и стрингеров из ели или сосны, поставленных через каждые 150—200 мм. Набор обшивается полосами шпона (3 слоя толщиной по 4—6 мм или 2 слоя по 7,5 мм), укладываемыми диагонально по отношению к ДП. Иногда корпуса обшиваются кедровыми планками толщиной 12 мм и шириной 120—400 мм, причем внутренний слой укладывается диагонально, а наружные — в продольном направлении. Применяется также трехслойная конструкция обшивки из наружных слоев фанеры и среднего слоя — заполнителя из легкой древесины бальзы или кедровых реек. Все слои между собой склеиваются эпоксидными клеями; снаружи корпус покрывают слоем стеклопластика.

Пластмассовые корпуса армируют стеклотканями, иногда с добавлением высокопрочных волокон кевлара и углерода. В трехслойных конструкциях используют заполнитель из бальзы толщиной около 18 мм. В более дешевых конструкциях вместо бальзы широко применяют поливинилхлоридные пенопласты типа «Айрекс», имеющие свойство легко гнуться при нагревании, и сотовый заполнитель «Номекс».

Главные корпуса тримаранов из стеклопластика чаще всего выклеивают на пуансонах, боковые поплавки и корпуса катамаранов — в матрицах. Во всех случаях стараются применять вакуумный метод опрессовки ламината, иногда — с использованием подогрева. Корпус с наилучшим соотношением прочности, жесткости и массы получается в том случае, когда судно формуется сразу целиком, а не собирается, как обычно, из отдельных узлов — корпусов, балок, мостиков. Такой способ формования уже применяется для постройки наиболее напряженных гоночных судов, например, 40-футового класса.

Для изготовления поперечных балок используют пенопласт и сотовый заполнитель, оклеиваемые углеволокном или кевларом на эпоксидных связующих. Обычно балки состоят из 2—3 поперечных (относительно ДП судна) профилей с вклеенными между ними диафрагмами. Носовая кромка балки снабжается обтекателем, не являющимся прочным элементом.

Шверты изготавливают из различных композиций, обычно трехслойной конструкции. Легкими заполнителями служат древесина бальзы и пенопласт, наружные слои выполняют из стеклопластика, кедра, алюминиевых сплавов. Для рулей применяют подобные же композиции, а также сотовый заполнитель, оклеенный углеволокном и кевларом. Баллеры изготавливают из нержавеющей стали или титана.

Конструкторы ищут и находят новые пути повышения скоростей многокорпусных парусников. Катамараны и тримараны давно перешагнули все рекорды прошлых лет, в том числе и поставленные на судах этих типов. Можно ожидать дальнейшего усовершенствования конструкции корпусов, парусов и плавников. В ближайшем будущем станут обычным явлением управляемые подводные крылья. Паруса будут подкрепляться практически нерастяжимыми лентами, располагаемыми по линиям действия наибольших усилий в ткани. Не исключено, что рангоут и парус сольются в единую конструкцию, приближающуюся к аэродинамическому крылу.

#5526

Отправлено 30 октября 2019 — 20:50

У меня всё грубо и не по науке. Скорость лодки интересует при ветре, и, следовательно, при волне. И высота «ушей» влияет  особенно заметно.

Преимущества и недостатки

Преимущества

К преимуществам катамаранов относят большую площадь палубного пространства, большую начальную остойчивость, меньшую амплитуду качки, возможность иметь большие удлинения корпусов, что обеспечивает большую скорость хода. Катамаранная схема даёт возможность разнести силовую установку, что повышает её надёжность от механических повреждений.

• Большая площадь палубы.
• При меньшем водоизмещении — способность нести бо́льшую парусность при небольших углах крена.
• Меньший (на несколько процентов), по сравнению с однокорпусным судном, уровень качки при волнении.
• В отличие от положения палубы однокорпусного судна, палуба катамарана остаётся параллельной поверхности воды на всех скоростях, позволяя сохранять необходимый обзор и способствуя более эффективной экономии топлива.
• Катамараны легче в управлении и более манёвренны, чем однокорпусники.
• Мелкая осадка: большое преимущество, чтобы проскочить в самую глубокую часть лагуны и пришвартоваться на мелководье.
• Вместимость : катамараны вмещают порядка 14 человек и имеют в среднем 10 спальных мест

Недостатки

Большая площадь смоченной поверхности делает катамараны неэффективными на малых скоростях, использование двух корпусов и соединительного моста требует большего расхода металла при постройке.

• Соединительный мост при сильной качке подвергается сильной нагрузке (тем не менее, эта проблема, которая являлась на протяжении долгого времени основной, сегодня может разрешиться за счёт использования современных высокопрочных материалов).
• Повышенная масса корпусных конструкций на тонну водоизмещения.
• Увеличенная смоченная поверхность и вязкостное сопротивление (в связи с этим — малоэффективны на небольших скоростях).
• Резкое снижение остойчивости, при увеличении крена до некоторого угла, что приводит к риску опрокидывания (при крене, достигающем угла опрокидывания, происходит быстрый переход восстанавливающего момента в опрокидывающий, так как центр тяжести поднимается намного выше центра сил плавучести)..
• Увеличенная габаритная ширина.
• Многокорпусные корабли не приспособлены к действиям во льду.

#5527

Отправлено 30 октября 2019 — 21:01

Вы считаете, что по мере удаления от места образования высота волн растет? 

Нет конечно! Но  и не требует дополнительных вливаний! Она уже есть…

История

Данный тип судна известен с древних времён и наибольшее распространение получил у народов Океании. По данным этнографии и археологии, катамаран, подобный тому, что продолжает использоваться в Полинезии, был основным средством расселения её народов уже ко 2 тысячелетию до н. э.

В Европе соединённые вместе суда, к примеру, использовались римлянами при осаде Сиракуз, на них располагались штурмовые лестницы.

Однако в целом катамараны не получили распространения в судостроении ввиду сложности постройки и проблем с обеспечением прочности соединительного моста, который подвергается большим нагрузкам при качке, что делает использование катамаранов более привлекательным на внутренних водных путях. Внедрение металла в качестве материала корпуса и новых, более эффективных, методов постройки корпусов позволили по-иному оценить перспективы катамаранов, и они стали получать всё большее распространение.

#5528

Отправлено 30 октября 2019 — 21:18

У меня всё грубо и не по науке. Скорость лодки интересует при ветре, и, следовательно, при волне. И высота «ушей» влияет  особенно заметно.

При создании!

Катамараны в наши дни

Скоростной паром фирмы Speed Ferries в порту Дувра

Катамараны уже достаточно активно используются в качестве пассажирских судов в закрытых морях на не очень больших расстояниях (например, на Средиземном море). Здесь они становятся конкурентом авиации.

В последние годы появились так называемые яхты-катамараны из алюминия, морской стали и композитных материалов. Данные катамараны делят на две категории — серийные и в единственном экземпляре, так называемые супер- и мегакатамараны, которые строят по индивидуальным решениям и с полной индивидуальной комплектацией, что позволяет отнести их к категории люкс. Большинство яхт-катамаранов являются парусно-моторными, что способствует защите окружающей среды и экономии энергии.

Гоночная моторная лодка-катамаран (Гран-при США, 2006)

В водно-моторном спорте катамаранная форма также является наиболее распространённой, позволяя создавать высокоскоростные лодки, развивающие скорости до 250 км/ч и выше, как например катера водномоторной Формулы 1, или морские катера Класса 1.

Так называемая туннельная катамаранная схема позволяет реализовать принцип динамической воздушной подушки, весьма существенный на таких скоростях — соединительному мосту придаётся аэродинамический крыльевой профиль, создающий под днищем повышенное давление и подъёмную силу, которая увеличивается тем, что воздух дополнительно запирается с боков корпусами, снизу водной поверхностью, а спереди — набегающим воздушным потоком. Образующаяся воздушная подушка позволяет поднимать корпуса из воды, уменьшая сопротивление, так что катера касаются воды лишь винтами и задними концами поплавков.

#5529

Отправлено 04 ноября 2019 — 19:12

спустил на воду очередной катамаран, полиэфирный сэндвич пенопласт на аксиальной ткани, 12 метров 4000 кг, 3 каюты камбуз салон 2 санузла 300 литров воды 150 топлива, мотор подвесной 25 лс

спустил на воду очередной катамаран, 12 метров 4000 кг, 3 каюты камбуз салон 2 санузла 300 литров воды 150 топлива, мотор подвесной 25 лс

Прикрепленные изображения

Катамараны в спорте и туризме

Парусный гоночный катамаран олимпийского класса «Торнадо»

Современный гребной катамаран

Катамараны широко распространены в парусном спорте и туризме. Особенностью парусных катамаранов является повышенная начальная остойчивость, высокие ходовые качества. С появлением высокопрочных композитных материалов начался массовый выпуск парусных катамаранов. Конструктивной особенностью большинства парусных катамаранов является их беспалубная конструкция — корпуса соединены балками, пространство между которыми закрыто сеткой, по которой передвигаются члены экипажа. Подобное решение существенно ограничивает условия обитаемости, но с этим мирятся на небольших судах, предназначенных для участия в соревнованиях, а не развлекательных круизах.

В странах с развитой береговой инфраструктурой популярны спортивные и «пляжные» катамараны с жёсткими корпусами. В СССР, а затем России и СНГ более широкое распространение получили удобные для хранения и транспортировки разборные надувные катамараны, используемые для отдыха, парусных туристических походов и соревнований.

Туристические (сплавные) надувные катамараны используют в маршрутах самой разной длины и сложности. Каждый баллон такого катамарана обычно состоит из двух слоев — собственно воздухонепроницаемого баллона с отверстиями для надувания, который вставляется внутрь оболочки (в жаргоне туристов — «шкуры») из плотной ткани, предохраняющей баллон от механических повреждений. Баллон часто делается двухкамерным, что повышает безопасность плавания. Каркас туристического катамарана бывает как специальным — из алюминиевых (дюралюминиевыех) трубок, так и из срубленных на месте стволов деревьев. При втором варианте такой катамаран обладает одним из лучших соотношений «сухой вес/грузоподъёмность» среди всех типов надувных туристических судов, в результате чего широко используется в походах с длинной пешеходной частью перед началом сплава.’

Современные материалы и новые технологии стали толчком для дальнейших разработок в модернизации классической конструкции сплавных катамаранов. Новая модель безрамного катамарана имеет надувную раму, стационарно приваренную к баллонам. Преимущества таких катамаранов — лёгкий вес, малогабаритность и удобство в транспортировке (цельное изделие укладывается в одну упаковку-рюкзак, подходящую под нормы авиаперевозок), быстрота сборки (10—15 минут для надува). Посадка на таком катамаране может быть как рафтовая (более безопасная и комфортная), так и спортивная коленная.

Многие из водных велосипедов являются катамараном.

#5530

Отправлено 11 ноября 2019 — 14:10

Плсморел табличку палуба армированная 300 гр стекла о,5 мм??? Или я что- то напутал, на нее ручку от лебедки уронишь и ремонтировать надо

Когда я был сосем маленьким и участвовал в работах по освоению пластиков в Судпроме, то все пользовались, например, хорошей книжкой Ткаченко «Суда из стеклопластика», в рецензировании которой приняла участие Муза Константиновна Смирнова. Там про технологию, конструкции  и очень много про прочность. Были ещё аналогичные книжки двух Соколовых, Каткова.

Сообщение отредактировал Алексеев В.М.: 11 ноября 2019 — 19:38

#5531

Отправлено 16 ноября 2019 — 19:53

примерили мачты на очередные катамараны, тестово прошлись под моторами,, тот что без рубки с 1 мотором 25 лс выдал, 8.3 узла, тот что с рубкой с 2 мя моторами по 25 выдал 9.5 узлов 

Прикрепленные изображения

#5532

Отправлено 16 ноября 2019 — 20:22

примерили мачты на очередные катамараны, тестово прошлись под моторами,, тот что без рубки с 1 мотором 25 лс выдал, 8.3 узла, тот что с рубкой с 2 мя моторами по 25 выдал 9.5 узлов

Интересно! Я только наткнулся на эту тему. А у Вас есть веб страничка где можно про Ваши суда почитать?

Литература

• Крючков Ю. С., Лапин В. И. Парусные катамараны. Изд. 2-е, перераб. и доп. — Л.: Судостроение, 1967. — 276 с.
• Phipps, Tom&Brian. The Catamaran Book: Catamaran Sailing from Start to Finish. — FERNHURST, 2017. — 156 с. — ISBN 978-1-909911-57-4.

#5533

Отправлено 17 ноября 2019 — 13:36

Интересно! Я только наткнулся на эту тему. А у Вас есть веб страничка где можно про Ваши суда почитать?

там же можно задать все вопросы

Сообщение отредактировал scrudg: 17 ноября 2019 — 13:37

#5534

Отправлено 17 ноября 2019 — 17:54

Спасибо, очень интересно!

#5535

Отправлено 17 ноября 2019 — 18:01

#5536

Отправлено 10 декабря 2019 — 21:15

Вариант катаиарана с рубкой на мосту

Прикрепленные изображения

• 

#5537

Отправлено 11 декабря 2019 — 06:58

Несколько странное решение с носовой уткой — зачем было её выносить вперёд релинга. Ведь неудобно же будет с ней работать. Как-то просится релинг сместить носовее (за балку), а утку в корму сдвинуть, под релингом поставить полуклюз. Оно так и надёжнее будет. Собственно отсутствие полуклюзов тоже вызывает вопрос (или так сейчас принято?).

Дизигн рубки, на мой взгляд, не гармонирует с дизайном корпусов. Хотя если заказчика устраивает, то почему бы и нет.

#5538

Отправлено 14 декабря 2019 — 21:32

Есть и другой вариант дизайна рубки, более подходящий к корпусам , но заказчик выбрал этот

Прикрепленные изображения

Сообщение отредактировал scrudg: 14 декабря 2019 — 21:36

#5539

Отправлено 22 декабря 2019 — 18:25

Коллеги, оцените такой вариант несения передних парусов.

#5540

Отправлено 22 декабря 2019 — 18:38

Коллеги, оцените такой вариант несения передних парусов.

Нуждается в настройке. Дело в том, что здесь два паруса работают почти сами по себе. 

А если правильно настроить их взаимодействие, то суммарная сила на вооружении будет больше, чем сумма двух отдельных парусов.

#5541

Отправлено 22 декабря 2019 — 21:08

Коллеги, оцените такой вариант несения передних парусов.

105_1.jpg

Гроту от этого явно будет лучше, вот только не представляю как на этом менять галс в лавировке.

#5542

Отправлено 22 декабря 2019 — 21:51

 как на этом менять галс в лавировке.

Думаю ответ здесь простой  — точно так же, как если бы бушприт был в ДП. 

#5543

Отправлено 23 декабря 2019 — 00:42

Коллеги, оцените такой вариант несения передних парусов.

105_1.jpg

Обкатано было в Атлантике в прошлом веке, когда тестировали мега-генуи с сумашедшим перекрытием. Стаксель-шкот приходилось выносить на аутригере, иначе задняя шкаторина слишком закрывалась. И выигрыш был лишь в очень небольшом ветровом диапазоне.

Количество пользователей, читающих эту тему: 0

0 пользователей, 0 гостей, 0 скрытых пользователей

Поделитесь в соц.сетях:

Оцените статью: (Пока оценок нет) Загрузка...