К вопросу о самостоятельной постройке многокорпусных судов

Судя по письмам любителей, желающих построить катамаран или тримаран (К и Т), многие конструкторы и строители недостаточно ясно представляют себе режим плавания парусного многокорпусного судна. Его скоростные возможности определяются соотношением площади парусности и веса при одновременном соблюдении формы корпусов, позволяющей при их малом весе всплывать, а не принимать на себя удары волн. Тяжелое судно не успеет "привсплыть" и получит полновесный удар, эквивалентный его водоизмещению. Площади поверхностей корпусов и балок К и Т относительно велики, и при больших плечах между центрами тяжести, величины, бокового сопротивления и парусности, а также между точками жесткого крепления конструкции и центрами масс ударяющей волны на конструкцию воздействуют огромные моменты. Сила удара судна о волну, определяющая эти моменты, напрямую зависит от водоизмещения и увеличивается в квадратичной зависимости от скорости. Таким образом, уменьшение водоизмещения при сохранении прочностных характеристик — ключевая задача строителя подобного судна. При постройке семейного прогулочного многокорпусника в качестве приблизительного ориентира нужно стремиться к величине энерговооруженности будущего судна, равной 40 м²/т, — но не переходить эту грань!

Поэтому удивительно, что среди строителей К и Т даже в настоящее время по-прежнему устойчиво бытует классическое деревянное "лодкостроение" с использованием массивных элементов соединения деталей набора и обшивки, хотя современные клеевые соединения зачастую прочнее, даже без использования металлического крепежа (рис. 1). А поскольку распределение нагрузок в конструкциях корпуса неравномерно, отдельные элементы можно делать, образно говоря, из "бумаги" — только, чтобы обеспечить сохранность формы архитектурных элементов или предохранить внутренние объемы от влаги, брызг и ветра...

Иногда любители, узнав о высоких технических характеристиках современных "экзотических" материалов (углепластик, кевлар и др.), грезят о К и Т из них, но совершенно не учитывают, что использование этих материалов требует высоких технологий, которыми порой не располагают даже крупные производства. К тому же несоблюдение технических условий в случае применения ультрасовременных материалов приводит к ухудшению конструктивного прочностного качества лодки, по сравнению с доступными и знакомыми "переклеями" из фанеры и стекломатериалов.

Во всех известных мне отечественных попытках организовать производство тех или иных изделий народного потребления с использованием высоких технологий затраты превосходили мировой уровень минимум в 45 раз — и это при сомнительном качестве готовых изделий! Но об этом знает узкий круг людей, которые так или иначе соприкоснулись с отечественным производством. Например, яхтенный туз весом 22 кг на одном из ведущих высокотехнологичных производств выклеивался в автоклаве за сутки (с использованием эпоксидного связующего, горячего воздуха высокого давления и вакуума) усилиями 15 человек (включая, правда, пять начальников). На малом предприятии "Навигатор" в Санкт-Петербурге такой же туз (по такому же проекту) весом 26 кг с использованием смолы ПН-1 и отечественной стеклоткани выклеивался одной формовщицей за 40 мин. При одной и той же оптовой цене рентабельность и качество во втором случае будут значительно выше. Не стоит называть первое предприятие, которое в недалеком прошлом было гордостью страны, но полагаю, что и в лучшие свои времена оно не могло бы выпускать конкурентоспособную продукцию, хотя пользовалось тогда режимом наибольшего благоприятствования. Там завязли мои предложения по производству катамарана "Крошка", который способен гоняться в одном классе с английским катамараном "Огненная птица" (рис. 2, фото любезно предоставлено В. Беляковым).

В силу своего характера автору довелось долго "экспериментировать" с парусными многокорпусниками. Поэтому он считает должным поделиться некоторыми своими соображениями. Прежде чем приступать к строительству многокорпусника, надо как можно точнее определить для себя, зачем он нужен? Как и где судно будет использоваться? Есть ли реальные возможности построить его на современном уровне, за приемлемый срок, из доступного материала?

До настоящего времени самые доступные материалы для постройки — это фанера, дерево, стекломатериалы, эпоксидная и полиэфирная смолы. Надежды отдельных россиян на сверхсовременные материалы, технологии, сэндвичевые конструкции оболочек необоснованны. Впечатляющие результаты гонки "The Race" по развитию многокорпусников — итог серьезной профессиональной работы на базе развитого национального производства и всей мировой технической культуры. Нам же пока придется строить из имеющихся материалов, надеясь на то, что новейшие достижения в строительстве К и Т удастся использовать в последующем. Но удача возможна только в том случае, если будут накоплены знания и опыт по применению более доступных материалов.

Конечно, впечатляет такой катамаран, как "Стилетто", изготавливаемый на одном из авиапромышленных предприятий США, — он весит всего 500 кг. Мой калифорнийский друг Курт Хойт, владелец такого катамарана, каждый год меняет на нем паруса, которые стоят 5000 долл. Кому у нас доступны такие расходы? Кому доступны — тому не нужны паруса, и наоборот! Дорогие многокорпусные лодки, такие как "Стилетто", "Корсар", "Стрекоза", "Огненная птица", составляют менее 1% многокорпусников в мире. А вот все остальные изготовлены из более прозаических материалов, но зачастую не только не уступают своим более дорогим серийным сестрам, но иногда даже превосходят их.

Не только любители, но и профессиональные верфи при строительстве многокорпусников широко используют композитные конструкции из традиционных дерева, фанеры, стеклопластика на эпоксидной или полиэфирной основе. Даже в "Корсаре" ценой свыше 110 тыс. долл. США — всего лишь 1 кг кевлара и 15 м² углеткани! Особенно широко применяют фанеру голландские и австралийские верфи. Да и тенденции строительства К и Т в Австралии, скорее, ближе всего к отечественным. Матричное изготовление оболочек корпусов там в настоящее время отходит в прошлое, поскольку становится нерентабельным из-за высокой трудоемкости. На смену этому в настоящее время приходит технология использования многослойных полимерных листовых материалов, которая позволяет затратить не более 5-7 дней на изготовление легких и прочных оболочек корпусов с плавными обводами и полированной поверхностью. Легко освоить эту технологию можно лишь после того, как накоплен опыт работы с фанерой. И хотя качество и свойства фанеры, используемой в Австралии, отличаются от нашей в лучшую сторону, в России тоже сейчас можно купить подходящую фанеру (предпочтительней, пожалуй, импортную "габоновую"), в том числе и местного производства.

В зависимости от поставленной задачи с помощью различных приемов можно получить требуемые обводы. Так, на разборном катамаране "Бумеранг" (самом маленьком крейсерском судне подобного типа в мире) применены многоскулые обводы, а сам корпус изготовлен из сшитых полос, что позволило создать не только легкое, но и достаточно грузоподъемное судно. Даже с малой площадью парусов (из-за разборной мачты) он показывает прекрасные ходовые качества, а при полноразмерной мачте и соответствующих парусах они могут быть еще лучше. По официальным подсчетам, в России сейчас семь таких катамаранов, и еще два строятся в Литве (г. Клайпеда) и в Болгарии.

В настоящее время этот проект трансформирован в семейное судно длиной 7.5 м с несколько измененной архитектурой. По предварительным расчетам, он будет значительно превосходить по скорости своего предшественника (рис. 3). Вес подобного катамарана должен быть в пределах 700-750 кг (что, разумеется, зависит от квалификации строителя), стоимость материалов для корпусных конструкций—около 80 тыс. руб., а прогнозируемое время постройки без перекуров и обсуждений о недостатках и т. п. — примерно 1600 чел.·ч.

Основываясь на той же конструкции и технологии, автор в настоящий момент разрабатывает тримаран "Муха" (рис. 4). Его длина — 8 м, высота у камбуза в каюте — 1.9 м, вес — 800-850 кг предварительная стоимость основных материалов — 135 тыс. руб., время постройки — 2000 чел.-ч.

Строитель из Геленджика, судя по присланным им эскизам, решил строить свой катамаран многоскулым в соответствии с весовыми нормами, а архитектура его судна зависит от вкуса и условий эксплуатации (рис. 5).

Для специфичных внутренних российских акваторий (мелководных, с резким изменением уровня воды, обилием водных растений и др.) К и Т — одни из самых подходящих типов яхт. В свое время автором были предприняты значительные усилия, чтобы организовать показательные гонки с целью популяризации подобных судов в стране. Зарубежные коллеги горячо откликнулись на это предложение, и был даже учрежден специальный приз для иностранных яхтсменов, которые придут к нам на гонки, чтобы продемонстрировать эти легкие, удобные, прекрасные лодки и тем самым вызвать у россиян интерес к их развитию. Увы, эти усилия не получили тогда дальнейшего развития.

Тем не менее автор не исключает появления в ближайшем будущем очень интересных судов, сконструированных и построенных россиянами. Именно поэтому основной целью этой статьи и, возможно, ряда последующих является рассмотрение основных принципов создания удачной конструкции многокорпусника с учетом наших, порой скромных, возможностей — конструкции, приспособленной к реальным условиям эксплуатации.