Турист построил катер для дальнего путешествия, но нет подходящего двигателя, — проблема.
Куплен подвесной мотор «Вихрь», — но нет хорошего судна, на котором.его можно установить, — проблема.
Синтетика для парусов, фанера для обшивки, гребной винт для глиссера, скорость, комфорт, безопасность, экономичность, — все эти проблемы хорошо известны. И все же, чтобы получить действительное представление о том, что представляет собой малое судостроение и какие перед ним стоят задачи, целесообразно ознакомиться с некоторыми выводами, полученными на основе обработки статистических данных.
1. По разнообразию назначений малые суда можно сравнить разве только с автотранспортом. Кроме туризма и спорта, они применяются: для перевозки пассажиров и грузов, на рыбном промысле, лесосплаве, для доставки почты, борьбы с пожарами, спасания утопающих, для служебных разъездов, буксировки несамоходных судов и т. д.
2. Общее число пассажирских мест на всех малых судах СССР во много раз (I) больше, чем на всех крупных морских и речных пассажирских судах нашей страны. Число пассажиров, перевезенных малыми судами на местных линиях Министерства морского флота в 1965 году, превосходит число пассажиров больших пассажирских судов.
3. Суммарная мощность подвесных моторов и двигателей, выпущенных для малых судов в 1966 г., примерно вдвое превосходит общую мощность главных двигателей больших транспортных судов, построенных за тот же период.
Однако, если крупные суда строятся большими промышленными предприятиями, оснащенными современным оборудованием, то производством малых судов в большинстве случаев занимаются небольшие плохо оборудованные верфи, подчиненные самым различным ведомствам.
Пассажирские речные катера строят речники (Министерство речного флота), рыболовные лодки — рыбники (Министерство рыбного хозяйства), есть даже специальное конструкторское бюро по проектированию катеров для лесосплава у Министерства лесного хозяйства. А некоторым судам, например таким, как разъездной катер, особенно «повезло», — их строят все, начиная от предприятий Министерства судостроительной промышленности и кончая верфью Спортсудостроения ВЦСПС.
Катера, вроде бы, одинаковые, а по качеству и стоимости разные. Происходит это потому, что разделенные ведомственными барьерами верфи лишены возможности вести работу согласованно, использовать в полном объеме преимущества, которые дает специализированное крупносерийное производство.
Для обсуждения задач, стоящих перед малым судостроением в нашей стране, 29 октября — 1 декабря 1966 г. Центральное правление научно-технического общества судостроительной промышленности имени академика А. Н. Крылова провело в Ленинграде III Всесоюзную конференцию по малотоннажному судостроению.
В работе конференции приняли участие судостроители н моряки, представители химической промышленности и речного транспорта, рыбаки, спортсмены, туристы, — всего около 200 человек.
На повестке дня — сумма проблем, касающихся организации производства, внедрения достижений науки н техники, обмена передовым опытом, научно-технической информации в области малого судостроения. Анализу современного состояния малого судостроения и задачам, стоящим перед ним, были посвящены доклады А. И. Павлова (ЦП НТО СП), Ю. В. Емельянова (Московское правление НТО СП) и В. А. Лазарева (Московское правление НТО СП).
Ряд особенностей позволяют выделить малое судостроение в отдельную отрасль судостроительной промышленности. К их числу относятся:
- преимущественное использование в качестве конструкционных материалов стальных листов и проката малых толщин, легких сплавов, фанеры, стеклопластиков;
- общность применяющихся механизмов и оборудования (легкие высокооборотные двигатели, бензомоторы, высокочастотное электрооборудование и т. п.);
- возможности организации крупносерийного производства и связанная с этим специфика технологии (поточные многопозиционные линии сборки с высоким ритмом, механизированное производство сложных узлов корпусных конструкций и др.).
Сейчас в Советском Союзе насчитывается несколько сотен тысяч катеров и моторных лодок, находящихся в частной собственности, но только незначительная часть из них построена по современным проектам. Остальные либо копируют устаревшие прототипы, либо (это особенно относится к судам, построенным любителями) строились вообще без проекта. Если подсчитать, какое, количество бензина ежегодно пережигается только из-за несовершенства конструкции этих судов, то получится цифра, достаточно круглая, чтобы ею мог заинтересоваться Госплан.
Любители строят суда из случайных материалов. В печати (газета «Известия», журн. «Наука и жизнь», сборник «Катера и яхты» и др.) не раз поднимался вопрос о том, чтобы организовать широкую продажу населению материалов, в основном из отходов производства, необходимых для любительского судостроения. Не раз обсуждалась возможность выпуска заготовок, из которых любители могли бы сами собирать катера и лодки. Несколько десятков таких заготовок (мотолодка «МК-29») поступило в продажу, но дальше дело не пошло, потому что не оказалось организации, которая могла бы взяться за него в общесоюзном масштабе.
За последние годы несколько улучшилось положение с выпуском подвесных лодочных моторов. К широко известной и хорошо себя зарекомендовавшей 10-сильной «Москве» (а также взамен плохо зарекомендовавших себя «Стрелы» и «Камы») сейчас добавились «Ветерок» (8 л. с.) и «Вихрь» (17 л. с.). Ожидается в самое ближайшее время выпуск 25-сильного мотора «Москва-25», 18-сильной «Оки», 12-сильного «Ветерка-12» и, наконец, «Туриста» мощностью 2 л. с.; 13-сильный стационарный двигатель «СМ 557-Л» будет заменен более мощным «СМ 350-Л».
Моторов стало больше, а лодок, на которые их можно было бы ставить, не прибавилось. Практически, единственным судном такого типа остается давно устаревшая «Казанка», установка на которую моторов мощностью 15 л. с. и больше просто опасна.
Тем более поразителен факт, что в настоящее время несколько заводов, получивших задание организовать у себя выпуск судов для туризма, собирается копировать все ту же «Казанку».
Очень недовольны остались любители водного туризма, купившие появившуюся в прошлом году в магазинах пластмассовую лодку «Кафа». Ни качеством изготовления, ни быстроходностью эта лодка не блещет; для дальних путешествий она, как и «Казанка», мало пригодна.
В настоящее время для удовлетворения потребностей населения нужно, как минимум, выпускать суда следующих типов:
1) открытая лодка на трех-четырех человек под подвесной мотор 2—4 л. с., стоимостью 120—150 руб.;
2) открытая мотолодка с носовой палубой вместимостью четыре-пять человек для мотора 8—12 л. с., стоимостью 200—250 руб.;
3) мотолодка с тентом на 5—6 человек для мотора 20—50 л. с., стоимостью 350—500 руб.;
4) катер с каютой на 2—3 спальных места и 6—8 мест для сидения со стационарным двигателем 12—18 л. с. или подвесным мотором 20—30 л. с., стоимостью (с двигателем) 1000—1500 руб.
Доклад о научно-технической информации в области малого судостроения сделал В. И. Лапин. Малое судостроение, как никакая другая отрасль промышленности, нуждается для своего развития в оперативной научно-технической информации. Любые технологические новинки и другие достижения науки и техники здесь могут быть внедрены гораздо быстрее, чем, например, на заводах, строящих крупные суда. Свидетельством этому является освоение в малом судостроении такого сравнительно нового материала, как стеклопластик. Нельзя забывать, что и подводные крылья и воздушная подушка впервые стали известны в сочетании с малыми судами.
В современных условиях, когда постройкой малых судов занимаются десятки небольших верфей, научно-техническая информация имеет тем большее значение, являясь единственным способом обмена опытом между специалистами.
Чем, как не отсутствием научно-технической информации, можно объяснить, например, сообщавшийся выше факт о выборе устаревшей «Казанки» в качестве прототипа новой мотолодки!
Единственными постоянными источниками научно-технической информации в области малого судостроения в настоящее время являются соответствующий раздел журнала «Судостроение» и сборник «Катера и яхты». Однако журнал «Судостроение», являющийся отраслевым изданием Министерства судостроительной промышленности, не имеет возможности публиковать весь комплекс информации по малому судостроению, во-первых, потому, что многие вопросы находятся вне его компетенции, а, во-вторых, разделу малого судостроения отведен в нем очень небольшой объем.
Сборник «Катера и яхты» в настоящее время выходит слишком редко, чтобы его можно было рассматривать в качестве источника оперативной научно-технической информации. Чтобы стать массовым, сборник должен выходить минимум раз в два месяца и обязательно распространяться по подписке.
Среди научно-технических проблем, обсуждавшихся на конференции, значительное внимание было уделено синтетическим материалам. В ближайшие годы стеклопластик должен стать основным материалом для постройки малых судов различного назначения, поэтому в выступлениях многих докладчиков звучала озабоченность все еще относительно высокой стоимостью исходных компонентов — стеклонаполнителей и смол, которая приводит и к повышенной стоимости судов. Судостроители предъявили обоснованные претензии химической промышленности, которая медленно осваивает новые, более дешевые материалы.
О. И. Данильченко сообщила, что из-за высокой цены на исходные компоненты постройка пластмассовых судов обходится в 2—2,5 раза дороже деревянных и металлических, причем из общей стоимости судна до 80% приходится на материал.
И. М. Альшиц информировал участников конференции об испытаниях стеклопластика на основе жгутовой стеклоткани, не содержащей борного ангидрида. Стоимость ангидрида составляет обычно 4/5 стоимости шихты для приготовления стекловолокна. Стеклопластик на основе безборной ткани марки ТЖСО,6-7-0 не уступает по прочностным, технологическим характеристикам и водостойкости стекловолокнистым материалам, содержащим бор, но позволяет снизить стоимость постройки судна на 5—10%.
Перспективным является применение малотоксичной полиэфирной смолы марки НПС-609-21М, которая выделяет стирол при формовании корпуса в меньшей степени чем смолы ПН.
Б. П. Соколов представил результаты исследования физико-механических свойств стеклопластика на основе жгутовых тканей {стеклорогожек) и стекломатов (стеклохолстов). Эти наполнители типа ТЖС и ХЖК должны в ближайшее время заменить более дорогие и трудоемкие в производстве сатиновые ткани АСТТ(б)-С2-0. Для формования обшивки одинаковой толщины стеклорогожи и стеклохолста требуется уложить меньше слоев, чем сатиновой ткани.
Вопросам рационального конструирования корпусов малых судов из стеклопластика были посвящены доклады М. К. Смирновой, Г. П. Гурьянова, В. М. Цыганенко, А. В. Кузнецова. Корпуса небольших судов, не подвергающихся при эксплуатации значительным ударным нагрузкам, целесообразно выполнять с трехслойной обшивкой. Легкий пенопластовый или сотовый заполнитель придает конструкции большую жесткость и служит в то же время объемом плавучести. Более крупные суда, испытывающие значительные нагрузки, лучше выполнять с однослойной обшивкой, подкрепленной набором по поперечной или смешанной системе. Для балок набора рациональны тавровые профили, особенно, если конструкция сильно нагружена. Следует широко использовать диагонально-параллельную систему армирования, возможность плавного изменения толщин обшивки. Для обшивки судов длиной до 5 м рекомендуется стеклохолст и жгутовая стеклоткань параллельной укладки, для судов длиной до 15 м — стеклохолст с обклейкой снаружи и изнутри одним-двумя слоями стеклосетки или жгутовая стеклоткань параллельно-диагональной укладки.
Изготовление из стеклопластика катеров и шлюпок даже методом контактного (ручного) формования обеспечивает снижение трудоемкости работ на 20—30% по сравнению с постройкой деревянных и металлических судов. Применение механизированных способов формования обеспечивает еще больший эффект и улучшает условия труда. В докладах П. П. Каткова, В. Н. Васильевой, М. И. Байкова, В. М. Тендлера и других рассматривались наиболее перспективные способы механизации постройки шлюпок и катеров, а также вопросы организации производства и технологии.
О применении стеклопластика для защиты деревянных и металлических корпусов сообщали Н. А. Герасимова и И. А. Соколов. Нанесение тонкого слоя стеклопластика увеличивает срок службы деревянного корпуса в 1,5 раза, снижает на 30—50% расходы по ежегодному ремонту и окраске судна. При этом первоначальные затраты на материал и работу не превышают 6% строительной стоимости корпуса *. Очевидно, такое применение стеклопластика устроит даже рыбоколхозы, для которых стоимость судна и эксплуатационные расходы играют первостепенную роль.
Наибольшее применение стеклопластики нашли для судовых спасательных шлюпок и катеров, так как пластмассовые корпуса наиболее долговечны в условиях переменного пребывания их на шлюпбалках и на воде.
Опытом в области проектирования спасательных средств из стеклопластика поделились Д. А. Черногуз, А. А. Гундобин, В. В. Пикуль, А. В. Лаврен-ков. В настоящее время утвержден Государственный стандарт на спасательные шлюпки моторные и с ручным приводом из пластмассы и легкого сплава, разработан ряд шлюпок, удовлетворяющих требованиям Международной Конвенции 1960 г. по охране человеческой жизни на море, создаются головные образцы шлюпок и катеров принципиально новой конструкции, с жестким закрытием, огнезащитных (для танкеров) и т. п. Современная спасательная шлюпка, оснащенная надежным дизелем, имеющая отсеки плавучести, заполненные пенопластом, и закрытия, защищающие пассажиров от холода и воды, является эффективным средством для спасения людей. Дальнейшие работы ведутся в области отработки наиболее технологичной и экономически выгодной конструкции корпуса шлюпок, организации их крупносерийной постройки.
Многочисленные выступления на конференции были посвящены вопросам унификации и стандартизации различных типов судов, их оборудования и судовых двигателей. Е. И. Захаров сообщил о разработанной сетке разъездных и рабочих катеров; И. Б. По-кручин представил интересные данные по типам патрульных катеров для лесосплава; Э. В. Баркова рассмотрела вопросы типизации малых рыболовных судов для внутренних вод и прибрежного морского лова. Общим для предлагаемых типов судов различного назначения является улучшение мореходных качеств и обитаемости, повышение мощности механической установки, скорости хода или тяговых характеристик, механизация работ на судне, применение более совершенных материалов для корпуса. Г. Б. Либерфорт сообщил об окончании работ по нормализации требований к судовой конверсии автотракторных двигателей (ОН9-518-65), что позволит получать более стабильные технические характеристики двигателей при выполнении конверсии различными предприятиями.
Оживленную дискуссию вызвали доклад Л. Е. Трегубенко о состоянии производства подвесных лодочных моторов в СССР и сообщения представителей заводов, выпускающих моторы. На конференции демонстрировались образцы новых моторов «Москва-М», «Москва-25» и «Вихрь» (ЛМ-4).
При модернизации мотора «Москва» улучшен ряд узлов двигателя — редуктор, система охлаждения, сальниковые уплотнения и др. Мотор имеет теперь две помпы забортной воды; одна из них может быть использована для откачки воды из лодки. Повышены степень сжатия до 6,5 и число оборотов до 4500 об/мин против 6,1 и 4200 соответственно; уменьшен расход топлива; применены более стойкие свечи «А-7,5УС»; улучшено внешнее оформление мотора и, самое главное, вдвое увеличен моторесурс. Гарантийный срок работы мотора до первой переборки составляет теперь 500 часов, а количество наиболее изнашиваемых деталей в комплектации запчастей мотора увеличено вдвое. Мощность мотора повысилась до 10,5 л. с.
В дальнейших планах завода — снабжение каждого мотора серийным дистанционным управлением и пластмассовым кожухом.
25-сильный мотор «Москва-25» с электростартером, по мнению специалистов, нуждается в дальнейшей конструктивной доработке.
Один из конструкторов «Вихря» Р. В. Страшкевич сообщил подробности о новой модификации мотора, серийный выпуск которого предполагается начать во втором полугодии 1967 г. Рабочий объем цилиндров увеличен до 490 см3, а мощность до 25 л. с. Сухой вес мотора менее 45 кг. Запуск будет производится электростартером, но предусмотрен и ручной пуск шнуром. Ориентировочный расход горючего — 10 кг/час.
О новой продукции Ульяновского завода — подвесном моторе мощностью 12 л. с. рассказал Е. И. Фишбейн. Этот мотор максимально унифицирован с выпускающимся «Ветерком».
Спортсмены водномоторники поставили вопрос о необходимости скорейшего выпуска нашей промышленностью гоночных и спортивных моторов. Наиболее перспективным и скорым путем для осуществления этого явился бы выпуск гоночной модификации «Вихря». В докладах указывались недостатки наших моторов по сравнению с лучшими зарубежными конструкциями (особенно это касается таких важных параметров, как экономичность и надежность работы). Были выдвинуты предложения о необходимости широкого выпуска конвертированных двигателей для малых судов, в частности на базе двигателя «Запорожец», и расширения разработанного ГКЭБ УЗМД типажа подвесных моторов по мощности вплоть до 70-сильного мотора.
Выпуск подвесных моторов к концу пятилетки (к 1970 г.) должен быть увеличен, по крайней мере, вдвое, т. е. доведен до 500—600 тысяч штук в год.
Участники конференции проявили большой интерес к малогабаритному подвесному мотору «Гном» с водометом, который демонстрировал его конструктор О. Гаврилов. Этот мотор рекомендован для серийного производства.
Представители УЗМД сообщили о том, что к разработке намечены легкие четырехтактные стационарные лодочные двигатели с воздушным охлаждением «УД15В» и «УД25В» мощностью соответственно 7 и 14 л. с. Эти двигатели будут отличаться надежностью и экономичностью (расход топлива 220 г/л. с. час).
Значительное внимание в работе конференции уделялось лодкам и катерам, которые выпускает промышленность для продажи населению (судам народного потребления). О необходимости удовлетворения при проектировании этих судов таких противоречивых требований, как низкая стоимость, долговечность, малый вес, возможность использования с различными моторами и на веслах, хорошая остойчивость, непотопляемость и ходкость, говорил в своем докладе А. И. Павлов. Он предложил наряду с быстроходной мотолодкой (типа лодки «Прогресс») создать судно, которое можно было бы выпускать в различных модификациях: для прогулок, туризма, охоты, рыбной ловли; для паруса и мотора; открытым и с рубкой. Размеры его, исходя из вместимости 3—5 чел., рекомендуются: длина 4,5—5 м; ширина 1,4—1,5 м; высота борта 0,4—0,5 м.
Конструктор пластмассовых лодок «Кафа» и «Юг» Г. В. Суконкин ознакомил участников конференции с основными характеристиками этих судов, рассказал о техиологии их постройки крупной серией.
Вопросам эксплуатации и обеспечения безопасности плавания лодок и катеров личного пользования было посвящено выступление В. А. Певзнера.
В ближайшие годы количество таких судов увеличится в 2—3 раза, поэтому первостепенную важность приобретают расширение сети стоянок и баз, осуществление постоянного технического надзора за катерами, создание единых правил плавания по внутренним водным путям, организация специальной инспекции для охраны порядка на воде, квалифицированная подготовка судоводителей-любителей.
О том, как эти проблемы предлагалось решить на 21 международном судоходном конгрессе, проходившем в 1965 г. в Стокгольме, рассказал А. И. Павлов.
Доклад об основных тенденциях в создании морских судов на подводных крыльях (СПК) и судов на воздушной подушке (СВП) сделал В. М. Пашин. СПК должны найти применение в основном для пассажирских перевозок на расстояние до 300 миль, со скоростями 40—55 узлов. В качестве главных двигателей вместо относительно тяжелых дизелей (удельным весом 2—3 кг/л. с.) найдут применение газотурбинные двигатели (0,2—0,3 кг/л. с.). Для повышения мореходных качеств СПК корпус судна должен быть достаточно поднят над поверхностью воды и применены автоматически управляемые глубокопогруженные крылья. Для передачи мощности на гребные винты найдут применение Z-образные вертикальные передачи.
Суда на воздушной подушке, экономически эффективные на скоростях 70—80 узлов, оказываются незаменимыми для пассажирских перевозок на мелководных бассейнах.
М. М. Коротков рассмотрел в своем докладе мотолодки и катера на подводных крыльях. Установка крыльев на мотолодке дает возможность увеличить скорость в 1,5—2 раза при неизменной мощности двигателя. Даже установка одного носового крыла увеличивает скорость судна на 10—20%.
Своим опытом в проектировании обводов корпуса судна на подводных крыльях поделился В. Я. Максимов. Для уменьшения смоченной поверхности корпуса в момент выхода на крыльевой режим применяют реданы, скуловые отбойники, днищевые и бортовые «срывники». Эти конструкции устраняют явление «подсоса» корпуса вследствие перепада давлений воды на днище.
О результатах гидродинамических испытаний серии подводных крыльев на буксируемой модели сообщили В. В. Бурачек и Э. А. Афрамеев. Как удалось установить, существенного повышения устойчивости хода СПК при движении на волнении можно добиться при установке дополнительных плоских крыльев ниже основной малопогруженной несущей плоскости.
С увеличением скорости хода и водоизмещения СПК вес корпуса и крыльевого устройства возрастает, достигая 45—55% полного веса судна. Как показал анализ весовых характеристик и прочности СПК, приведенный Б. П. Кузовенковым, снижения веса корпуса и крыльев можно достигнуть при разработке свариваемых алюминиевых сплавов с пределом текучести 30—35 кг/мм2 для корпусов, при применении высокопрочных конструкционных сталей с эффективным коррозионностойким покрытием для крыльевого устройства.
Не были забыты и проблемы создания скоростных спортивных глиссеров. Ю. М. Садовников и А. В. Шалларь посвятили свой доклад расчету ходкости глиссеров, построенных по трехточечной схеме. При установке гребного вала под углом 10—14° к горизонту на гребном винте появляется направленная вверх сила, благодаря чему при определенной центровке глиссера гребной винт становится несущим элементом; при этом корма отрывается от воды и глиссер идет только на спонсонах. При скорости свыше 90 км/час целесообразно применение малопогру-женных суперкавитирующих винтов с клиновидным сечением лопастей.
В итоге работы конференция приняла ряд рекомендаций, направленных на упорядочение проектирования и строительства малых судов народного и хозяйственного потребления. Для выявления оптимальных конструкций, пригодных для серийного производства, рекомендовано провести конкурсы:
- на разработку проектов судов народного потребления;
- на разработку реверс-редукторов к двигателям мощностью В, 15, 30, 45 л. с.;
- на разработку простого реверсивного устройства к водометному движителю.