Стеклопластиковая мачта для виндсерфера

Наша группа виндсерфинга при Ленинградском кораблестроительном институте существует уже третий год. На базе судомодельной лаборатории ЛКИ и яхт-клуба института мы изготовили несколько виндсерферов. Удалось накопить и определенный опыт в изготовлении стеклопластиковых мачт для них.

От дерева мы отказались сразу же, так как трудно было изготовить из него мачту, отвечающую всем требованиям. Первая серия наших виндсерферов (см. сборник №60) имела мачты из легкого сплава. При свежем ветре напряжения в мачтах превышали допускаемые для этого материала, мачты гнулись, что нарушало работу паруса. Мачты плохо работали при порывистом ветре.

Как показал опыт участия в первых же соревнованиях, необходимо было иметь легкую и более прочную гибкую мачту.

Экспериментировать со стеклопластиком начали еще весной 1975 г. Первый пуансон (на производстве такие пуансоны называют дорнами) изготовили из дерева. Покрыли его воском. Мачту формовали, наворачивая на дорн раскроенную заранее ткань. Стягивали мачту с дорна талрепом, который развивал усилие более 2 т. При формовании второй мачты стеклоткань все-таки приклеилась к дорну и снять ее не удалось. Тогда было решено изготовить дорн из металла.

Поскольку в сечениях мачта виндсерфера круглая, выточили дорн на токарном станке. Имеющиеся станки не позволяли точить столь длинные детали, поэтому пришлось сделать дорн составным из четырех частей.

Для облегчения снятия мачт было решено применить подогрев. После ряда опытов мы остановились на электрическом подогреве как наиболее удобном и технологичном.

Изготовление мачты по применяемой нами технологии выглядит так. Детали пуансона стягиваются тросом, вокруг которого предварительно обматывается нагревательный элемент. На пуансон, разогретый до температуры 50—60°С, кистью или тампоном наносится разделительный слой парафина либо воска толщиной 0,3—1 мм. После этого пуансону дают остыть.


Отрезают кусок ткани длиной 4,5 м и выкраивают трапециевидную заготовку, ширина которой на концах определяется по простейшей формуле — как произведение 3,14 Dn, где п — число укладываемых слоев, а D — диаметр конца мачты. Ткань пропитывают смолой и наматывают на уложенный горизонтально дорн. Работают двое. Один проворачивает пуансон, другой разглаживает ткань.

Чтобы избавиться от необходимости механической обработки поверхности мачты, ее сразу после укладки ткани обматывают полиэтиленом. На время полимеризации мачта ставится вертикально; это исключает возможность получения ею построечного изгиба. Для сокращения времени полимеризации дорн нагревается до 60° (не более) подачей напряжения на элемент. Для снятия мачты температуру нагрева дорна увеличивают до 110—120 °С.

Гибкость мачты регулируется в зависимости от веса спортсмена количеством слоев ткани. Для гонщика среднего веса рекомендуется мачта из шести слоев стеклоткани.

В смолу для предотвращения стенания добавляли аэросил марки А-500 по ГОСТ 14922—69.

Применялись следующие материалы: смола НПС-609-21М по МРТУ6-05-1306—70; ускоритель НК-2 по МРТУ6-05-1075—67; тиокол жидкий по ГОСТ 12812—76; гипериз по МРТУ38-2-5—66; стеклоткань Т-11ГВС9 по ГОСТ 19170—73. Соотношения компонентов связующего такие же, как указано в сборнике №60 1976 г.

Готовая мачта имеет длину 4160 мм при диаметре внизу 50 и наверху 30 мм. Снизу на длине около 300 мм и в районе крепления гика на длине около 1000 мм укладываются два усиливающих слоя.