Классификация яхт:
по назначению - гоночные, крейсерские, крейсерско-гоночные;
по району плавания – речного, озёрного, прибрежного, морского плавания.
- Суда, допускаемые к плаванию в море, подразделяются в зависимости от района плавания на суда неограниченного (океанского) плавания, морские, суда прибрежного морского плавания
- Суда, поднадзорные Речному Регистру, в зависимости от района плавания подразделяются на четыре класса: М, О, Р и Л. Суда класса М рассчитаны для плавания в условиях, приближенных к морским — при волне высотой до 3 м и длиной 40 м. Это устья больших рек — Северной Двины, Оби, Енисея; морские заливы; озера типа Ладожского и Онежского. Судам этого класса разрешается выход в плавание при силе ветра не выше 6 баллов по шкале Бофорта.
- Суда класса О допускаются к плаванию в озерных условиях при высоте волны до 2 м и длине до 20 м, например, в восточной части Финского залива, Рыбинском и Цимлянском водохранилищах, Днепро-Бугском лимане, Куршском заливе и т. п.
- Суда класса Р рассчитаны для плавания при волне высотой 1,2 м и длиной 12,5 м в условиях крупных рек типа Волги, Дона, озер средних размеров (Чудское, Ильмень, Иваньковское водохранилище). Выход в плавание в озера допускается при силе ветра не более 6 баллов по шкале Бофорта.
- Суда класса Л допускаются к плаванию на малых реках и озерах только при незначительном волнении.
Классификация по типу корпуса: швертботы, с балластным фальшкилем, компромиссы, многокорпусные яхты, виндсерферы.
Различия яхт
по общей конструкции корпуса;
по форме носовой и кормовой частей: форштевень прямой и ложкообразный, корма транцевая обрезная, яхтенная;
У обычных морских транспортных судов форштевень прямой, с наклоном вперед. Это придает форме корпуса стремительность, улучшает всхожесть судна на волну и уменьшает заливаемость палубы. Транспортные суда ледового плавания, а также некоторые буксиры имеют так называемую «полуледокольную» форму носовой оконечности - с наклоном форштевня в подводной части на 40-50° и с почти вертикальной надводной частью форштевня. Наклон форштевня в подводной части улучшает условия плавания в битом льду, а почти вертикальный форштевень в надводной части позволяет следовать судну за ледоколом при проводке через ледяные поля, упираясь носом в специальный выем в корме ледокола. Для улучшения ледовых качеств специальных ледоколов их форштевень в подводной части выполняют с большим наклоном около 25-30°.
На быстроходных пассажирских лайнерах, а также на быстроходных судах носовая оконечность имеет бульбообразную форму в подводной части и клиперские образования в надводной. Наличие бульба уменьшает волнообразование и способствует уменьшению сопротивления воды движению судна, а клиперский нос позволяет получить более стремительную форму и уменьшает заливаемость палубы название «клиперский» перешло от парусных кораблей - клиперов, имевших аналогичную форму форштевня.
Плоская корма – с батоксами, расположенными под углом 15 градусов относительно ватерлинии, при малом водоизмещении и достаточно большой тяге парусов позволяет яхте глиссировать. Этого можно достичь при плавании под спинакером или дрифтером на полном бакштаге или фордевинде, прежде всего при длинной попутной волне. Такая корма целесообразна для быстроходных водоизмещающих парусных яхт, которые располагают мощными вспомогательными двигателями, способными развивать скорость, близкую к сверхкритической скорости водоизмещающего плавания.
Корпуса с еще более широким транцем и наклоном батоксов под углом 10 градусов к ватерлинии при соответствующих условиях (благоприятное соотношение длины корпуса к ширине и высокая нагруженность парусами относительно водоизмещения) могут идти на переходном к глиссированию режиме с относительной скоростью V=4VL и выше (для судов с длиной по КВЛ 10 метров, V составляет 12,6 узлов и выше).
Однако немногие дизайнеры сегодня применяют плоскую корму для килевых яхт, поскольку они должны учитывать обмерные формулы и проектировать вместо абсолютно быстроходных яхт только относительно быстроходные. Кроме тoгo области совсем низких относительных скоростей вследствие увеличения смоченной поверхности из-за погружения кормового свеса повышается сопротивление воды движению яхты. Этого недостатка можно избежать путем укорачивания кормового свеса.
Другие технические трудности обусловлены умеренной концентрацией водоизмещения в кормовой части судна, что означает уменьшение «действительной длины ватерлинии» на высоких скоростях равных 22…25 VL. Этот недостаток — повышенное сопротивление (примерно при 7 — 8 узлах у судна длиной 10 метров по КВЛ) можно было бы устранить, увеличив полноту обводов кормы так, чтобы получить четко обозначившийся конец строевой по шпангоутам.
Обрезная корма — с углом выхода батоксов до 35 градусов и больше является, в первую очередь, следствием проектирования обводов по формуле IOR без учета сопротивления формы, сильно возрастающего при высоких скоростях из-за отрыва потока. Такой тип кормы хорош в диапазоне низких относительных скоростей (примерно до V = 2 V L уз, что составляет 6,5 уз у судна длиной 10 м по КВЛ).
Однако при скоростях выше этого значения отрыв потока с сильно тормозящими ход яхты завыхрениями за кормой неизбежен. Хотя подобные обводы не являются общепринятыми, но уже получили достаточно широкое распространение. Иногда предполагают улучшить условия обтекания такой коpмы на высокой скорости, проектируя контур ДП под углом 20 градусов к КВЛ.
Плоская корма водоизмещающего судна обеспечивает угол схода потока 20 градусов и менее и позволяет сконцентрировать достаточную часть водоизмещения у кормового конца ватерлинии, что необходимо при расчете на плавание со сверхкритической скоростью. Благодаря подобным обводам кормы можно достичь относительной скорости около V = 3 V L (для судна с L =10 метров, V = 9,5 уз) без отрыва потока. В этом диапазоне лежит, правда, почти крайний предел скорости, которую может развить водоизмещающее судно.
Еще некоторое повышение скорости можно получить за счет более резкого обреза кормы при одновременном уменьшении углов схода потока. Однако для тoгo чтобы попасть в область скоростей переходного к глиссированию режима, нельзя обойтись без широкой опорной поверхности днища у транца. Разработка такой формы кормы яхты-полуглиссера с хорошими мореходными качествами остается до сих пор еще нерешенной задачей.
Меньше вариантов имеется при проектировании носовой Оконечности килевой яхты. Здесь фактор поведения в море на волне устанавливает границу концентрации водоизмещения в носовой части. Несмотря на это время от времени у неопытных конструкторов вновь возникает довольно старая идея бульбового носа. Такая яхта выдерживает, однако, только буксировочные испытания на тихой воде.
Как показывает анализ строевых по шпангоутам быстроходных яхт, концентрация водоизмещения в носовой части возможна только до определенного уровня, иначе поведение судна на волнении будет неблагоприятным.В последние годы появились две основные тенденции в проектировании обводов носовой оконечности.
1. Классический глубокий вход форштевня с острыми обводами ниже КВЛ обеспечивает самое лучшее поведение судна на волне, по крайней мере, относительно легких яхт.
2. Плоские очертания носовой оконечности другая крайность. В сочетании с сильно U-образными шпангоутами и плоским днищем может быть достигнута такая концентрация водоизмещения в носу, как у классического типа обводов корпуса с глубоким погружением форштевня. При соответствующей тяге парусов яхта с такими обводами может достигать высоких скоростей.
В случае комбинации плоского днища с трапецеидальными шпангоутами отсутствуют большие приводящие к ветру моменты даже у широких судов и на шквалах. Поведение на волне судна с таким носом, особенно яхты нормального водоизмещения, удивительно хорошее. Яхта движется по воде практически без носовой волны и не ударяет жестко днищем о волну так как при крене в контакт с водой вступает скула малого радиуса , а не плоское днище.
Черезмерно облегченные яхты при движении навстречу волне оказываются не так хороши. Между двумя рассмотренными крайними типами обводов носовой оконечности яхт разрабатывают различные варианты которые не приносят с собой ничего нового.
Бульб, или носовой бульб — выступающая чуть ниже ватерлинии часть носа судна, имеющая выпуклую эллипсоидную форму. Бульб изменяет направление потока воды по всему корпусу, уменьшая сопротивление, и, следовательно, способствует увеличению скорости, дальности плавания и экономии топлива. Носовой бульб на больших судах даёт выигрыш, как правило, от 12 до 15 процентов топливной эффективности по сравнению с аналогичными судами без них.
Носовые бульбы оказались наиболее эффективными при соблюдении следующих условий:
- При использовании на корпусах с длиной по ватерлинии более 15 м;
- для длинных и узких корпусов;
- при скоростях, близких к максимальной скорости судна.
Эти условия сделали применение бульбов стандартом для более или менее крупных морских судов (грузовых и пассажирских), которые обычно эксплуатируются в пределах небольшого диапазона скоростей, близких к максимальным. С другой стороны, они практически не применяются на прогулочных судах, особенно на парусных, которые используют широкий диапазон скоростей
Инверсный нос - такой нос улучшает управление кораблем и снижает расход топлива за счет меньшего гидродинамического сопротивления.
по форме поперечного сечения: мидель округлый, круглошпангоутный, мидель угловой (шарпи), суда беспалубные и палубные.
Основные различия в конструкции яхт в зависимости от района плавания.
Классификация яхт по типу вооружения:
паруса прямые и косые;
вооружение гафельное, гуари, бермудское;
одномачтовый кет, шлюп (тендер), двухмачтовый йол, кэч, шхуна.
Основные размерения судов:
Основными характеристиками корпуса судна являются его главные размерения и теоретический чертеж, дающий представление об обводах.
Главными размерениями судна являются его длина, ширина, высота борта и осадка. Точное знание этих величин необходимо владельцу судна для решения различных эксплуатационных задач — при швартовках в гаванях, плавании по мелководным участкам, перевозке судна и т. п. Различают несколько значений этих величин:
длина наибольшая (в проектной документации она обозначается Lнб) — расстояние по горизонтали, измеренное между крайними точками по обшивке судна;
длина по конструктивной ватерлинии (КВЛ) L — расстояние между крайними точками корпуса, замеренное по зеркалу воды при полной нагрузке судна, либо при другой характерной нагрузке;
ширина наибольшая Внб, измеряемая в самом широком месте судна по наружной обшивке;
ширина по КВЛ В — наибольшая ширина по наружной обшивке, измеренная в плоскости ватерлинии (КВЛ);
высота борта на миделе Н, измеряемая от нижней точки обшивки при киле до верхней кромки палубы при борте;
высота надводного борта F, измеряемая от плоскости ватерлинии до верхней кромки палубного настила у борта; различают минимальный надводный борт Fm (чаще всего — на миделе), надводный борт в носу Fн и корме Fк, замеряемые соответственно у носового и кормового конца КВЛ по отвесу, спущенному с палубы;
осадка средняя Т — углубление корпуса, измеряемое в средней части — на миделе — от ватерлинии до нижней кромки киля. Кроме главных размерений корпуса, существуют габаритные размеры, например, габаритная длина вместе с выступающими штевнями; габаритная осадка — от ватерлинии до самой нижней точки судна, например, до шпоры подвесного мотора; габаритная ширина вместе с выступающими буртиками или привальными брусьями; габаритная высота — от нижней точки киля до верхней точки надстройки и т. п. Кроме абсолютных цифр, форму корпуса судна характеризуют соотношения главных размерений. Отношение длины к ширине по ватерлинии L/B характеризует ходкость судна (чем больше L/B, тем быстроходнее судно, если оно водоизмещающего типа) и остойчивость (чем меньше L/B при одинаковой длине, тем остойчивее судно). Отношение ширины по КВЛ к осадке В/Т характеризует ходкость, остойчивость и мореходность. Чем больше В/Т, тем остойчивее судно, однако его способность сохранять скорость на волнении оказывается ниже, чем у более узкого и глубокосидящего корпуса. Отношение наибольшей длины к высоте борта на миделе Lнб/H характеризует прочность и жесткость корпуса, которые повышаются с уменьшением этого отношения. Отношение полной высоты борта к осадке H/T характеризует запас плавучести судна. Чем оно больше, тем большим запасом плавучести обладает судно, тем большую нагрузку оно способно принять без опасности заливания волной.
Теоретический чертеж представляет изображение на плоском листе бумаги сложной криволинейной наружной поверхности корпуса в виде трех проекций на три взаимно перпендикулярные плоскости. На этих проекциях изображаются следы пересечения наружной обшивки секущими плоскостями, положение которых определяется в соответствии с установившимися в судостроении правилами. Три из этих плоскостей — диаметральная, основная и плоскость мидель-шпангоута — являются главными, базовыми для построения теоретического чертежа и для постройки либо последующей модернизации судна. От этих плоскостей отсчитывают все размеры и координаты любой точки корпуса.
Диаметральная плоскость (ДП) — вертикальная продольная плоскость симметрии, разделяющая корпус на правую и левую половины.
Основная плоскость (ОП) — горизонтальная плоскость, проходящая через самую нижнюю точку наружной обшивки при киле. Линия пересечения основной плоскости с ДП называется основной линией (ОЛ).
Плоскость мидель-шпангоута (миделя) — вертикальная поперечная плоскость, проходящая посередине длины судна по КВЛ. Эту плоскость обозначают значком миделя X.
Три проекции теоретического чертежа получаются сечением корпуса плоскостями, параллельными перечисленным выше трем базовым плоскостям. На боковой проекции, или проекции "бок", изображают следы сечения корпуса равноотстоящими друг от друга продольными плоскостями, параллельными ДП. Эти следы называются батоксами. Следы сечения корпуса равноотстоящими горизонтальными плоскостями, параллельными ОП, — ватерлинии — образуют проекцию "полуширота". Следы сечения корпуса равноотстоящими поперечными плоскостями, параллельными плоскости миделя — плоскостями шпангоутов, дают проекцию "корпус".
Каждая линия теоретического чертежа на одной из проекций является кривой, а на двух других — прямой. Шпангоуты на боку и полушироте изображаются в виде прямых линий, а на корпусе они криволинейны, т. е. имеют свой истинный вид. Ватерлинии — прямые на боку и корпусе, батоксы — на полушироте и корпусе. Прямые линии образуют так называемую сетку теоретического чертежа.
Так как корпус судна симметричен относительно ДП, на полушироте изображают ватерлинии только одного (левого) борта; на проекции корпус по правую сторону от ДП вычерчивают обводы носовых шпангоутов, а по левую — кормовых.
Важнейшей характеристикой судна является его водоизмещение, т.е. объем воды, вытесняемый корпусом при его погружении по КВЛ. Объемное водоизмещение вместе с главными размерениями судна позволяет судить о его величине, вместимости и потенциальных мореходных качествах.
Водоизмещение — величина переменная, зависящая от нагрузки судна, поэтому различают несколько его значений;
водоизмещение полное — с полными запасами горючего, пресной воды, экипажем и снабжением на борту;
водоизмещение порожнем — со снабжением, подвесным мотором на борту, но без экипажа с личными вещами, запасов горячего и провизии;
водоизмещение в состоянии обмера (для парусных яхт) — со снабжением и парусами на борту, но без экипажа с багажом, запасов пресной воды, топлива и провизии. Объемное водоизмещение V, измеряемое в кубических метрах, используется в качестве характеристики для вычисления коэффициентов полноты. Оно отличается от величины весового водоизмещения D, характеризующего нагрузку судна и измеряемого в тоннах, на величину плотности воды D = p*V, где у—плотность воды (для пресной воды p=1,00 т/м3; для морской - p=1,015 - 1,025 т/м3. При сравнении различных судов часто пользуются безразмерными коэффициентами полноты, к числу которых относятся:
коэффициент полноты водоизмещения или общей полноты б, связывающий линейные размеры корпуса с его погруженным объемом. Этот коэффициент определяется как отношение объемного водоизмещения по КВЛ к объему параллелепипеда, имеющего стороны, равные L, B и Т:
б=V/(L*B*T)
Чем меньше коэффициент б, тем более острые обводы имеет судно и, с другой стороны, тем меньше полезный объем корпуса ниже ватерлинии;
коэффициенты полноты площади ватерлинии a и мидель-шпангоута b, первый представляет собой отношение площади ватерлинии S к прямоугольнику со сторонами L и В:
a=S/(L*B)
второй — отношение площади погруженной части миделя X к к прямоугольнику, стороны которого равны В и Т:
b=X/(B*T)
Коэффициент a показывает, насколько заострена ватерлиния в оконечностях и какую роль в начальной остойчивости судна играет форма корпуса. С увеличением a повышается остойчивость, но, если речь идет о водоизмещающем судне, несколько ухудшаются обтекаемость корпуса и его ходкость, особенно на волнении и при большой осадке. Коэффициент b косвенным образом характеризует продольное распределение объема и влияние обводов корпуса на ходкость судна. Однако более характерным является призматический коэффициент ф (коэффициент продольной полноты), который представляет собой отношение объемного водоизмещения V к объему призмы, имеющей основанием погруженную часть миделя, а высотой — длину судна по КВЛ:
ф=V/(X*L)
Нетрудно заметить, что коэффициент ф связан с коэффициентами б и b зависимостью ф=б/b.
Материалы, используемые для постройки: дерево, металлы, пластмассы, углепластик, композитные суда.
Дерево как судостроительный материал используют и при изготовлении сравнительно крупных яхт и при самостоятельной постройке катеров. Однако и здесь классическая конструкция деревянного корпуса заменяется на обшивку, клеенную из узких реек, отдельные поясья которой надежно соединены между собой при помощи водостойкого клея и гвоздей. Гнутоклееные или ламинированные конструкции используют и при изготовлении таких деталей набора корпуса, как шпангоуты, киль, бимсы, и т.п. Благодаря этому удается изготовить корпусные детали из небольших по размерам качественных заготовок древесины. В своем классическом виде — с наборной клинкерной обшивкой (кромка на кромку) — деревянные корпуса можно видеть только на гребных лодках-фофанах.
Недостатки древесины как судостроительного материала хорошо известны: дерево впитывает влагу и рассыхается, изменяя свои размеры, подвержено загниванию и повреждению древоточцами, имеет неодинаковую прочность при нагружении вдоль и поперек волокон; постройка легких и прочных корпусов связана с тщательным отбором древесины и высоким качеством работ.
Для наружной обшивки деревянных судов применяют сосну, ель, кедр; для набора корпуса кроме сосны используют дуб и ясень — твердые и очень прочные породы древесины. Некоторые широко распространенные породы, например, береза, осина, бук, ольха для постройки корпусов лодок непригодны. Они сильно впитывают влагу, легко загнивают, особенно в контакте с металлическим крепежом, и не обладают достаточной прочностью.
Для обшивки, палуб и надстроек малых судов широко применяется фанера.Наиболее прочной и водостойкой является бакелитовая фанера марок БФС и БФВ по ГОСТ 11539—73, которая выпускается толщиной 5, 7, 10 и 12 мм. Эта фанера имеет большую объемную массу — 1,2 т/м, при окраске с нее необходимо удалять наружный слой смолы.
Там, где наиболее важны прочность и небольшая масса конструкции, используют 5-слойную авиационную фанеру марок БС-1, БП-1 и БПС-1 по ГОСТ 102—75. Слои этой фанеры склеены бакелитовой пленкой и смолой С-1; она выпускается толщиной от 1 до 12 мм. Для корпусов небольших моторных лодок при условии тщательного наружного покрытия корпуса (лучше всего оклейка стеклопластиком) может быть применена строительная фанера марок ФСФ или ФК по ГОСТ 3916—69.
Фанера, как и любой другой листовой материал, нуждается в хорошем подкреплении набором с тем, чтобы исключить ее «работу» как мембраны — со знакопеременными колебаниями. Современная тенденция — к применению преимущественно продольного набора, опирающегося на редко поставленные жесткие поперечные шпангоутные рамы или переборки. В качестве набора используются фанерные же элементы конструкции, такие как выгородки рундуков, воздушных отсеков и т.п. Ряд небольших гребных лодочек строят без традиционных реек в соединении по скуле и килю — здесь используют проволочные скрепки и склейку по пазам снаружи и изнутри лентами из стеклоткани на эпоксидном связующем.
Фанерные лодки могут служить в течение 10—12 лет при правильной конструкции и хорошей защите наружной поверхности. Большое значение имеет надежное закрытие всех кромок фанеры по скуле, транцу, по линии борта — именно отсюда начинается расслоение фанеры и ее загнивание.
Понятие о классификации и правилах постройки: суда – монотипы, формульные, свободного класса.
Общие сведения о правилах обмера судов: гоночный балл яхты, системы обмера.
Ответственность владельца яхты по отношению к обмеру.
Подготовка яхты к обмеру. Обмерные марки на корпусе и рангоуте.
|
|
|
· 
· 
· 
· 
·